Em ji sala 2007-an vir ve alîkariya mezinbûna cîhanê dikin

Pîvandina enduktansa senkronîk a motorên bi magnetîsî yên daîmî

I. Armanc û girîngiya pîvandina înduktansa senkronîk
(1) Armanca Pîvandina Parametreyên Înduktansa Senkronî (ango Înduktansa Xaçerêyî)
Parametreyên înduktansa AC û DC du parametreyên herî girîng in di motorek senkron a mıknatîsî ya daîmî de. Bi destxistina wan a rast şert û merc û bingeha hesabkirina taybetmendiyên motorê, simulasyona dînamîk û kontrola leza ye. Înduktansa senkron dikare ji bo hesabkirina gelek taybetmendiyên rewşa sabît ên wekî faktora hêzê, karîgerî, torkê, herika armaturê, hêz û parametreyên din were bikar anîn. Di pergala kontrolê ya motora mıknatîsî ya daîmî de ku kontrola vektor bikar tîne, parametreyên înduktansa senkron rasterast di algorîtmaya kontrolê de cih digirin, û encamên lêkolînê nîşan didin ku di herêma mıknatîsî ya qels de, nerastbûna parametreyên motorê dikare bibe sedema kêmbûnek girîng a torkê û hêzê. Ev girîngiya parametreyên înduktansa senkron nîşan dide.
(2) Pirsgirêkên ku divê di pîvandina înduktansa senkronîk de werin destnîşan kirin
Ji bo bidestxistina densiteya hêzê ya bilind, avahiya motorên senkron ên bi mıknatîsên daîmî pir caran ji bo tevlihevtir tê sêwirandin, û devreya mıknatîsî ya motorê bêtir têr dibe, ev jî dibe sedema ku parametreya înduktansa senkron a motorê bi têrbûna devreya mıknatîsî re diguhere. Bi gotineke din, parametre dê bi şert û mercên xebitandinê yên motorê re biguherin, bi tevahî bi şert û mercên xebitandinê yên nirxandî yên parametreyên înduktansa senkron nikarin bi rastî xwezaya parametreyên motorê nîşan bidin. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku nirxên înduktansê di bin şert û mercên xebitandinê yên cûda de werin pîvandin.
2. rêbazên pîvandina înduktansa senkronîk a motora mıknatîsê ya daîmî
Ev gotar rêbazên cûrbecûr ên pîvandina înduktansa senkron berhev dike û berawirdkirin û analîzek berfireh a wan dike. Ev rêbaz dikarin bi giranî li du celebên sereke werin dabeş kirin: ceribandina barkirina rasterast û ceribandina statîk a nerasterast. Ceribandina statîk bêtir li ceribandina statîk a AC û ceribandina statîk a DC tê dabeş kirin. Îro, beşa yekem a "Rêbazên Testa Înduktansa Senkron" a me dê rêbaza ceribandina barkirinê rave bike.

Wêje [1] prensîba rêbaza barkirina rasterast dide nasîn. Motorên bi mıknatîsên daîmî bi gelemperî dikarin bi karanîna teoriya reaksiyona ducarî werin analîzkirin da ku xebata barkirina wan were analîzkirin, û diyagramên qonaxa xebata jenerator û motorê di Şekil 1-ê de li jêr têne nîşandan. Goşeya hêzê θ ya jeneratorê pozîtîf e dema ku E0 ji U derbas dibe, goşeya faktora hêzê φ pozîtîf e dema ku I ji U derbas dibe, û goşeya faktora hêzê ya navxweyî ψ pozîtîf e dema ku E0 ji I derbas dibe. Goşeya hêzê θ ya motorê pozîtîf e dema ku U ji E0 derbas dibe, goşeya faktora hêzê φ pozîtîf e dema ku U ji I derbas dibe, û goşeya faktora hêzê ya navxweyî ψ pozîtîf e dema ku I ji E0 derbas dibe.
微信图片_20240718101325
Wêne 1 Diyagrama qonaxê ya xebitandina motora senkron a bi mıknatîsê daîmî
(a) Rewşa jeneratorê (b) Rewşa motorê

Li gorî vê nexşeya qonaxê, dema ku motora bi mıknatîsa daîmî barkirî dixebite, hêza elektromotor a bêbarkirinê E0, voltaja termînala armaturê U, herika I, goşeya faktora hêzê φ û goşeya hêzê θ û hwd. tê pîvandin, herika armaturê ya eksena rast, pêkhateya eksena xaçerêyî Id = Isin (θ - φ) û Iq = Icos (θ - φ) dikare were bidestxistin, wê hingê Xd û Xq ji hevkêşeya jêrîn têne bidestxistin:

Dema ku jenerator dixebite:

Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)

Dema ku motor dixebite:

Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)

Parametreyên rewşa sabît ên motorên senkron ên bi mıknatîsên daîmî dema ku şert û mercên xebitandinê yên motorê diguherin diguherin, û dema ku herika armaturê diguhere, hem Xd û hem jî Xq diguherin. Ji ber vê yekê, dema ku hûn parametreyan destnîşan dikin, pê ewle bin ku şert û mercên xebitandinê yên motorê jî destnîşan bikin. (Mîqdara herika mîlê ya alternatîf û rasterast an herika stator û goşeya faktora hêza navxweyî)

Zehmetiya sereke dema pîvandina parametreyên înduksîyonê bi rêbaza barkirina rasterast di pîvandina goşeya hêzê θ de ye. Wekî ku em dizanin, ew cûdahiya goşeya qonaxê ye di navbera voltaja termînala motorê U û hêza elektromotor a ajîtasyonê de. Dema ku motor bi awayekî sabît dixebite, voltaja dawiyê dikare rasterast were bidestxistin, lê E0 rasterast nayê bidestxistin, ji ber vê yekê ew tenê dikare bi rêbazek nerasterast were bidestxistin da ku sînyalek periyodîk bi heman frekansê wekî E0 û cûdahiyek qonaxa sabît were bidestxistin da ku şûna E0 were girtin da ku berawirdkirina qonaxê bi voltaja dawiyê re were çêkirin.

Rêbazên nerasterast ên kevneşopî ev in:
1) Di qulika armaturê ya motorê ya di bin ceribandinê de, pitch veşartî û çend zivirînên têla nazik di kembera orîjînal a motorê de wekî kemberek pîvandinê, da ku heman qonax bi sînyala berawirdkirina voltaja ceribandinê re bi dest bixe, bi berawirdkirina goşeya faktora hêzê dikare were bidestxistin.
2) Motorek senkron li ser şafta motora di bin ceribandinê de saz bikin ku bi motora di bin ceribandinê de wekhev be. Rêbaza pîvandina qonaxa voltaja [2], ku dê li jêr were vegotin, li ser vê prensîbê ye. Diyagrama girêdana ceribandinê di Wêne 2 de tê nîşandan. TSM motora senkron a bi mıknatîsa daîmî ya di bin ceribandinê de ye, ASM motorek senkron a wekhev e ku ji bilî vê yekê hewce ye, PM tevgera sereke ye, ku dikare motorek senkron an motorek DC be, B fren e, û DBO osîloskopek tîrêjê dualî ye. Qonaxên B û C yên TSM û ASM bi osîloskopê ve girêdayî ne. Dema ku TSM bi dabînkirina hêzê ya sê-qonaxî ve girêdayî ye, osîloskop sînyalên VTSM û E0ASM werdigire. ji ber ku her du motor wekhev in û bi senkronî dizivirin, potansiyela paşîn a bê bar a TSM ya ceribandêrê û potansiyela paşîn a bê bar a ASM, ku wekî jeneratorek tevdigere, E0ASM, di qonaxê de ne. Ji ber vê yekê, goşeya hêzê θ, ango cudahiya qonaxê di navbera VTSM û E0ASM de dikare were pîvandin.

微信图片_20240718101334

Wêne 2 Diyagrama ceribandinî ya têlkirinê ji bo pîvandina goşeya hêzê

Ev rêbaz pir zêde nayê bikaranîn, bi piranî ji ber van sedeman: ① Motorek senkron a piçûk an jî transformatorek zivirî ku pêdivî ye di mîla rotorê de were pîvandin, motorek ku du seriyên şaftê yên dirêjkirî hene, ku ev yek pir caran dijwar e. ② Rastbûna pîvandina goşeya hêzê bi giranî bi naveroka harmonîk a bilind a VTSM û E0ASM ve girêdayî ye, û heke naveroka harmonîk nisbeten mezin be, rastbûna pîvandinê dê kêm bibe.
3) Ji bo baştirkirina rastbûna ceribandina goşeya hêzê û rehetiya karanînê, naha bêtir senzorên pozîsyonê têne bikar anîn da ku sînyala pozîsyona rotorê tespît bikin, û dûv re berawirdkirina qonaxê bi nêzîkatiya voltaja dawîn re
Prensîba bingehîn ew e ku dîskek fotoelektrîkî ya projeyî an jî refleks li ser şafta motora senkron a bi mıknatîsa daîmî ya pîvandî were sazkirin, hejmara qulên bi awayekî yekreng belavbûyî yên li ser dîskê an nîşankerên reş û spî û hejmara cotên qutbên motora senkron a di bin ceribandinê de were destnîşankirin. Dema ku dîsk bi motorê re yek zivirînê dizivire, sensora fotoelektrîkî sînyalên pozîsyona rotorê ya p werdigire û p pulsên voltaja nizm çêdike. Dema ku motor bi senkronîze dixebite, frekansa vê sînyala pozîsyona rotorê bi frekansa voltaja termînala armatûrê re wekhev e, û qonaxa wê qonaxa hêza elektromotor a ajîtasyonê nîşan dide. Sînyala pulsa senkronîzekirinê bi şekildan, veguheztina qonaxê û voltaja armatûra motora ceribandinê ji bo berhevdana qonaxê tê zêdekirin da ku cûdahiya qonaxê were bidestxistin. Dema ku motor bê bar dixebite, cûdahiya qonaxê θ1 e (texmînî ku di vê demê de goşeya hêzê θ = 0 e), dema ku bar dixebite, cûdahiya qonaxê θ2 e, wê hingê cûdahiya qonaxê θ2 - θ1 nirxa goşeya hêza barkirina motora senkron a mıknatîsa daîmî ya pîvandî ye. Diyagrama şematîk di Wêne 3 de tê nîşandan.

微信图片_20240718101342

Wêne 3 Nexşeya şematîk a pîvandina goşeya hêzê

Ji ber ku dîska fotoelektrîkê bi nîşana reş û spî ya yekreng hatiye pêçandin, dijwartir e, û dema ku polên motora senkron a magnetê ya daîmî ya pîvandî di heman demê de dîska nîşankirinê bi hev re hevpar nabin. Ji bo hêsankirinê, di heman demê de dikare di şafta ajotinê ya motora magnetê ya daîmî de jî were ceribandin ku di çembera şerîta reş de hatiye pêçandin, bi nîşanek spî hatiye pêçandin, çavkaniya ronahiyê ya sensora fotoelektrîkê ya refleksîf ji hêla ronahiya ku di vê çemberê de li ser rûyê şerîtê kom bûye, tê derxistin. Bi vî rengî, her zivirîna motorê, sensora fotoelektrîkê di tranzîstora fotosensîfîk de ji ber ku ronahiyek werdigire û carekê rêve dibe, di encamê de sînyala pulsa elektrîkê çêdibe, piştî zêdekirin û şekildanê sînyala berawirdkirinê E1 digire. Ji dawiya pêçandina armatura motorê ya ceribandinê ya her voltaja du-qonaxî, ji hêla veguherînera voltaja PT ve ber bi voltaja nizm ve tê şandin, ji berawirdkera voltaja re tê şandin, nûnerek qonaxa çargoşeyî ya sînyala pulsa voltaja U1 çêdibe. U1 bi frekansa dabeşkirina p, berawirdkera qonaxê berawirdkirinek di navbera qonax û berawirdkera qonaxê de digire. U1 bi frekansa dabeşkirina p-yê, bi berawirdkera qonaxê ve ji bo berawirdkirina cûdahiya qonaxa wê bi sînyalê re.
Kêmasiya rêbaza pîvandina goşeya hêzê ya jorîn ew e ku divê cudahiya di navbera her du pîvandinan de were çêkirin da ku goşeya hêzê were bidestxistin. Ji bo ku ji derxistina her du mîqdaran dûr bikevin û rastbûn kêm bibe, di pîvandina cudahiya qonaxa barê θ2 de, berevajîbûna sînyala U2, cudahiya qonaxa pîvandî θ2'=180° - θ2 ye, goşeya hêzê θ=180° - (θ1 + θ2'), ku her du mîqdaran ji derxistina qonaxê vediguherîne komkirinê. Diyagrama mîqdara qonaxê di Şekil 4 de tê nîşandan.

微信图片_20240718101346

Wêne 4 Prensîba rêbaza lêzêdekirina qonaxan ji bo hesabkirina cudahiya qonaxê

Rêbazek din a başkirî dabeşkirina frekansa sînyala şêweya pêlê ya çargoşeyî ya voltaja bikar nayne, lê mîkrokomputerek bikar tîne da ku di heman demê de şêweya pêlê ya sînyalê bi rêzê ve, bi rêya navrûya têketinê tomar bike, şêweyên pêlê yên voltaja bê bar û sînyala pozîsyona rotorê U0, E0, û her weha sînyalên şêweya pêlê ya çargoşeyî ya voltaja bar û sînyalên şêweya pêlê ya çargoşeyî ya pozîsyona rotorê U1, E1 tomar bike, û dûv re şêweyên pêlê yên her du tomarkirinan li gorî hev biguhezîne heya ku şêweyên pêlê yên du sînyalên şêweya pêlê ya çargoşeyî ya voltaja bi tevahî li hev bikevin, dema ku cudahiya qonaxê di navbera her du sînyalên pozîsyona rotorê de goşeya hêzê ye; an jî şêweyê pêlê biguhezîne da ku her du şêweyên pêlê yên sînyala pozîsyona rotorê li hev bikin, wê hingê cudahiya qonaxê di navbera her du sînyalên voltaja de goşeya hêzê ye.
Divê bê gotin ku motora senkron a bi mıknatîsê daîmî di xebata bê bar de, goşeya hêzê ne sifir e, nemaze ji bo motorên piçûk, ji ber ku windabûna bê bar (tevî windabûna sifirê stator, windabûna hesin, windabûna mekanîkî, windabûna bêserûber) di xebata bê bar de nisbeten mezin e, heke hûn difikirin ku goşeya hêzê ya bê bar sifir e, ew ê di pîvandina goşeya hêzê de xeletiyek mezin çêbike, ku dikare were bikar anîn da ku motora DC di rewşa motorê de bixebite, rêça rêvekirinê û rêvekirina motora ceribandinê lihevhatî be, bi rêvekirina motora DC re, motora DC dikare di heman rewşê de bixebite, û motora DC dikare wekî motorek ceribandinê were bikar anîn. Ev dikare motora DC di rewşa motorê de bixebite, rêvekirin û rêvekirina motora ceribandinê bi motora DC re lihevhatî bike da ku hemî windabûna şaftê ya motora ceribandinê (tevî windabûna hesin, windabûna mekanîkî, windabûna bêserûber, hwd.) peyda bike. Rêbaza darizandinê ev e ku hêza têketina motora ceribandinê bi xerckirina sifirê stator re wekhev e, ango P1 = pCu, û voltaja û herikîn di qonaxê de ne. Vê carê θ1 ya pîvandî bi goşeya hêzê ya sifir re têkildar e.
Bi kurtasî: avantajên vê rêbazê:
① Rêbaza barkirina rasterast dikare enduktansa têrbûna rewşa sabît di bin rewşên barkirinê yên cûrbecûr de bipîve, û stratejiyek kontrolê hewce nake, ku ev hêsan û hêsan e.
Ji ber ku pîvandin rasterast di bin bar de tê kirin, bandora têrkirinê û bandora herika demagnetîzekirinê li ser parametreyên înduktansê dikare were hesibandin.
Dezavantajên vê rêbazê:
① Rêbaza barkirina rasterast hewce dike ku di heman demê de bêtir mîqdaran bipîve (voltaja sê-qonaxî, herika sê-qonaxî, goşeya faktora hêzê, hwd.), pîvandina goşeya hêzê dijwartir e, û rastbûna ceribandina her mîqdarê bandorek rasterast li ser rastbûna hesabkirina parametreyan dike, û her cûre xeletiyên di ceribandina parametreyan de bi hêsanî têne kom kirin. Ji ber vê yekê, dema ku rêbaza barkirina rasterast ji bo pîvandina parametreyan tê bikar anîn, divê bal were kişandin ser analîza xeletiyê, û amûra ceribandinê ya rastbûnek bilindtir were hilbijartin.
② Nirxa hêza elektromotor a ajîtasyonê E0 di vê rêbaza pîvandinê de rasterast bi voltaja termînala motorê di bê bar de tê guhertin, û ev nêzîkbûn jî xeletiyên xwerû tîne. Ji ber ku, xala xebitandinê ya mıknatîsa daîmî bi bar re diguhere, ev tê vê wateyê ku di herikên statorê yên cûda de, permeabilite û dendika herikînê ya mıknatîsa daîmî cûda ne, ji ber vê yekê hêza elektromotor a ajîtasyonê ya encam jî cûda ye. Bi vî rengî, ne pir rast e ku hêza elektromotor a ajîtasyonê di bin şerta barkirinê de bi hêza elektromotor a ajîtasyonê di bê bar de were guhertin.
Referans
[1] Tang Renyuan û yên din. Teorî û sêwirana motorên bi mıknatîsên daîmî yên nûjen. Pekîn: Weşanxaneya Pîşesaziya Makîneyan. Adar 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Teknolojiya Motorên Magnetî yên Daîmî, Sêwirandin û Bikaranîn, çapa 2yem. New York: Marcel Dekker, 2002:170~171
Mafên Kopîkirinê: Ev gotar çapkirineke ji WeChat public number motor peek (电机极客) e, lînka orîjînal.https://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A

Ev gotar nêrînên pargîdaniya me temsîl nake. Heke nêrîn an nerînên we yên cuda hene, ji kerema xwe me sererast bikin!


Dema weşandinê: 18ê Tîrmehê-2024