Pîvana induktasyona hevdem a motorên magnetîkî yên daîmî

I. Armanc û girîngiya pîvandina înduktasyona hevdem
(1)Armanca Pîvandina Parametreyên Induktansa Hevdem (ango Induktansa Xaçerê)
Parametreyên induktansa AC û DC du pîvanên herî girîng in di motorek hevdemî ya magnetîkî ya domdar de. Bidestxistina wan a rast şert û bingehek ji bo hesabkirina taybetmendiya motorê, simulasyona dînamîkî û kontrolkirina lezê ye. Induktansa hevdemî dikare were bikar anîn da ku gelek taybetmendiyên rewşa domdar ên wekî faktora hêzê, karîgerî, torque, hêza armature, hêz û pîvanên din hesab bike. Di pergala kontrolê ya motora magnetîkî ya daîmî de ku bi karanîna kontrola vektorê ve tê bikar anîn, pîvanên induktorê hevdem rasterast di algorîtmaya kontrolê de têkildar in, û encamên lêkolînê destnîşan dikin ku di devera magnetîkî ya qels de, nerastiya pîvanên motorê dikare bibe sedema kêmbûna girîng a torque. û hêz. Ev girîngiya pîvanên induktorê hevdem nîşan dide.
(2) Pirsgirêkên ku di pîvandina induktasyona hevdem de têne destnîşan kirin
Ji bo bidestxistina tîrêjek hêzek bilind, strukturên motorên hevdemî yên magnetîkî yên daîmî bi gelemperî ji bo tevlihevtir têne sêwirandin, û çerxa magnetîkî ya motorê têrtir e, ku di encamê de parametreya induktasyona hevdem a motorê bi têrbûna têrbûnê ve diguhere. çerxa magnetîkî. Bi gotinek din, dê parametre bi şert û mercên xebitandina motorê re biguhezin, bi tevahî bi şert û mercên xebitandinê yên binavkirî yên parametreyên înduktoriya hevdemî nikarin bi rengek rastîn cewhera pîvanên motorê nîşan bidin. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku meriv nirxên inductance di bin şert û mercên xebitandinê yên cûda de were pîvandin.
2.motorên magnetîkî yên daîmî rêbazên pîvandina inductance hemdem
Ev kaxez awayên cûrbecûr yên pîvandina înduktasyona hevdem berhev dike û berhevdanek berfireh û analîzek wan dike. Van rêbazan bi qasî du celebên sereke têne categorî kirin: ceribandina barkirina rasterast û ceribandina statîk nerasterast. Testkirina statîk bêtir di ceribandina statîk a AC û ceribandina statîk DC de tê dabeş kirin. Îro, beşa yekem a "Rêbazên Testa Înduktora Hevdem" dê rêbaza ceribandina barkirinê rave bike.

Wêje [1] prensîba rêbaza barkirina rasterast destnîşan dike. Motorên magnetiya daîmî bi gelemperî dikarin bi karanîna teoriya reaksiyonê ya dualî ve werin analîz kirin da ku xebata barkirina wan analîz bikin, û nexşeyên qonaxê yên xebata jenerator û motorê di Figure 1-ê de li jêr têne destnîşan kirin. Goşeya hêzê θ ya jeneratorê erênî ye bi E0 ji U-yê derbas dibe, goşeya faktora hêzê φ bi I-yê ji U-yê re pozîtîf e, û goşeya faktora hêza hundurîn ψ bi E0 ji I-yê derbas dibe erênî ye. Goşeya hêza θ ya motorê bi erênî ye. U ji E0-ê derbas dibe, goşeya faktora hêzê φ pozîtîf e ku U ji I-yê derbas dibe, û goşeya faktora hêza hundurîn ψ bi I-yê ji E0-ê derbas dibe erênî ye.

Xiflteya 1 Diyagrama qonaxê ya xebata motora hemdem a magnetiya daîmî
(a)Rewşa jeneratorê (b) Rewşa motorê

Li gorî vê diyagrama qonaxê meriv dikare were bidestxistin: dema ku operasyona barkirina motora magnetîkî ya daîmî, hêza elektromotîv ya bê-barkêşanê hatî pîvandin, voltaja termînalê ya armature U, niha I, goşeya faktora hêzê φ û goşeya hêzê θ û hwd. herikîna eksê rast, pêkhateya xaçerê Id = Isin (θ - φ) û Iq = Icos (θ - φ), wê hingê Xd û Xq dikarin ji jêrîn werin wergirtin hevkêşî:

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 domdar ên motorên hevdem ên magnetîkî yên daîmî her ku şert û mercên xebitandinê yên motorê diguhezin diguhezin, û dema ku heyama armatureyê diguhere, hem Xd û hem jî Xq diguherin. Ji ber vê yekê, dema ku pîvanan destnîşan dikin, pê ewle bin ku şert û mercên xebata motorê jî destnîşan bikin. (Hejmara herikîna mîlî ya guhêrbar û rasterast an niha ya stator û goşeya faktora hêza navxweyî)

Zehmetiya sereke dema pîvandina pîvanên înduktîf bi rêbaza barkirina rasterast di pîvandina goşeya hêzê θ de ye. Wekî ku em dizanin, ew ciyawaziya goşeya qonaxê ya di navbera voltaja termînalê ya motorê U û hêza elektromotîvê de ye. Dema ku motor bi îstîqrar dixebite, voltaja paşîn rasterast dikare were bidestxistin, lê E0 rasterast nayê bidestxistin, ji ber vê yekê ew tenê bi rêbazek neyekser dikare were bidestxistin da ku îşaretek periyodîk bi heman frekansa E0 û cûdahiyek qonaxek sabît were veguheztin. E0 da ku bi voltaja paşîn re berhevokek qonaxê çêbike.

Rêbazên kevneşopî yên nerasterast ev in:
1) di hêlîna armature ya motorê ya ku di bin ceribandinê de ye, çîçeka orîjînal a motorê ya çend zivirên têlên xweş wekî kulîlkek pîvandinê ye, da ku bi berhevkirina voltaja ceribandinê re heman qonaxê bi lûleya motorê re di bin sînyala berhevdana voltaja testê de bi dest bixe. goşeya faktora hêzê dikare were bidestxistin.
2) Li ser mîla motora di bin ceribandinê de motorek hevdem saz bikin ku bi motora di bin ceribandinê de wekhev e. Rêbaza pîvandina qonaxa voltajê [2], ku dê li jêr were vegotin, li ser vê prensîbê ye. Diyagrama girêdana ceribandinê di jimar 2 de tê xuyang kirin. TSM motora hevdemî ya magnetîkî ya daîmî ya di bin ceribandinê de ye, ASM motorek hevdemî ya yekane ye ku pêvek jî tê xwestin, PM tevgerê sereke ye, ku dikare bibe motorek hevdem an jî DC. motor, B frenek e, û DBO oscilloskopek tîrêjê dualî ye. Qonaxên B û C yên TSM û ASM bi oscilloscope. Dema ku TSM bi dabînkirina hêzê ya sê-qonaxê ve girêdayî ye, oscilloscope sînyalên VTSM û E0ASM distîne. ji ber ku her du motor yek in û bi hevdemî dizivirin, potansiyela paşîn a TSM ya ceribandinê û paşpotansiyela bêbar a ASM, ku wekî jeneratorê tevdigere, E0ASM, di qonaxê de ne. Ji ber vê yekê, goşeya hêzê θ, ango, cûdahiya qonaxê di navbera VTSM û E0ASM de dikare were pîvandin.

Xiflteya 2 Diyagrama têlkirina ceribandî ya ji bo pîvandina goşeya hêzê

Ev rêbaz pir bi gelemperî nayê bikar anîn, nemaze ji ber ku: ① di mîlî rotorê de motora piçûk a hevdemî an veguherînera zivirî ya ku pêdivî ye ku were pîvandin motora du mîlî dirêjkirî ye, ku bi gelemperî kirin dijwar e. ② Rastiya pîvana goşeya hêzê bi piranî bi naveroka ahengek bilind a VTSM û E0ASM ve girêdayî ye, û heke naveroka harmonik bi nisbet mezin be, dê rastbûna pîvandinê kêm bibe.
3) Ji bo baştirkirina rastbûna ceribandina goşeya hêzê û karanîna hêsan, naha bêtir karanîna senzorên pozîsyonê ji bo tespîtkirina nîşana pozîsyona rotor, û dûv re berhevoka qonaxê bi nêzîkbûna voltaja dawîn re.
Prensîba bingehîn sazkirina dîskek fotoelektrîkî ya projekirî an ronîkirî ye li ser şaxê motora hevdemî ya magnetîkî ya daîmî ya pîvandî, hejmara kunên bi yekrengî yên li ser dîskê an nîşankerên reş û spî û hejmara cotên polên motora hevdem a di bin ceribandinê de ye. . Dema ku dîsk bi motorê re yek şoreşê dizivire, senzora fotoelektrîkê sînyalên pozîsyona rotorê distîne û p pêlên voltaja nizm çêdike. Dema ku motor bi hevdemî dimeşe, frekansa vê sînyala pozîsyona rotorê bi frekansa voltaja termînalê ya armatureyê re wekhev e, û qonaxa wê qonaxa hêza elektromotîv a hilanînê nîşan dide. Nîşana pêlêdana hevdemkirinê ji bo berhevdana qonaxê bi şikilandin, guheztina qonax û voltaja armatura motora ceribandinê tê zêdekirin da ku cûdahiya qonaxê bigire. Dema ku xebata bê-barkirina motorê destnîşan bike, cûdahiya qonaxê θ1 e (nêzîkî ku di vê demê de goşeya hêzê θ = 0), dema ku bar dimeşe, cûdahiya qonaxê θ2 e, wê hingê cûdahiya qonaxê θ2 - θ1 tê pîvandin. nirxa goşeya hêzê ya barkirina motora hevdemî ya magnetîkî ya daîmî. Diyagrama şematîk di jimar 3 de tê nîşandan.

Xiflteya 3 Diagrama şematîkî ya pîvana goşeya hêzê

Mîna ku di dîska fotoelektrîkê de ku bi yekrengî bi nîşana reş û spî hatî pêçan dijwartir e, û dema ku stûnên motora hemdemî yên magnetiya daîmî têne pîvandin di heman demê de dîska nîşankirinê nikare bi hev re hevpar be. Ji bo sadebûnê, di heman demê de dikare di mîlî ajokera motora magnetîkî ya daîmî de ku di nav çemberek ji kaseta reş de, ku bi nîşanek spî hatî pêçan, were ceribandin, çavkaniya ronahiyê ya senzora fotoelektrîkî ya refleksîkî ya ku ji hêla ronahiya ku di vê çemberê de li ser rûyê kasêtê hatî berhev kirin, tê ceribandin. Bi vî rengî, her zivirîna motorê, senzora fotoelektrîkî ya di transîstora hestiyar de ji ber ku carekê ronahiyek ronîkirî û rêvegirtinê werdigire, di encamê de îşaretek pêlêdana elektrîkê çêdibe, piştî zêdekirin û şikilandin da ku nîşanek berhevdanê E1 bistîne. ji îmtîhanê motorê îmtîhanê de çewisandina dawiya her voltaja du-qonaxê, ji hêla transformatora voltaja PT ve ber bi voltaja nizm ve hatî şandin, ji berhevkarê voltajê re hatî şandin, damezrandina nûnerê qonaxa çargoşe ya sînyala nebza voltaja U1. U1 ji hêla frekansa p-dabeşkirinê ve, berhevoka berhevkarê qonaxê ku berhevokek di navbera qonax û berhevkara qonaxê de bigire. U1 ji hêla frekansa p-dabeşkirinê ve, ji hêla berhevkara qonaxê ve ku cûdahiya qonaxa xwe bi sînyalê re berhev dike.
Kêmasiya rêbaza pîvandina goşeya hêzê ya jorîn ev e ku ferqa di navbera her du pîvanan de divê were çêkirin da ku goşeya hêzê were bidestxistin. Ji bo ku ji du mîqdarên jêbirin dûr bikevin û rastbûnê kêm bikin, di pîvandina cûdahiya qonaxa barkirinê de θ2, vegerandina nîşana U2, ferqa qonaxa pîvandî θ2'=180 ° - θ2, goşeya hêzê θ=180 ° - ( θ1 + θ2'), ku du mîqtaran ji kêmkirina qonaxê vediguherîne lêzêdekirinê. Diyagrama mîqdara qonaxê di jimar 4 de tê nîşandan.

Xiflteya 4 Prensîba rêbaza lêzêdekirina qonaxê ji bo hesabkirina cudahiya qonaxê

Rêbazek din a pêşkeftî dabeşkirina frekansa sînyala pêla voltajê ya çargoşeyî bikar nayîne, lê mîkrokomputerek bikar tîne da ku bi hevdemî forma pêla sînyalê tomar bike, bi rêzê ve, bi navgîniya têketinê, voltaja bê-barkirinê û pêlên pêlên pozîsyona rotorê U0, E0, û her weha tomar bike. voltaja barkirinê û pozîsyona rotorê forma pêlê ya çargoşe nîşan dide U1, E1, û dûv re veguhezîne şikilên pêlên her du tomaran bi hevûdu re heya ku pêlên du sînyalên voltajê yên çargoşeyî bi tevahî li ser hev bin, dema ku ferqa qonaxê di navbera du rotor de Cûdahiya qonaxê di navbera her du îşaretên pozîsyona rotor de goşeya hêzê ye; an jî şikilê pêlê biguhezînin du şikilên pêlên nîşana pozîsyona rotorê li hev dikin, wê hingê cûdahiya qonaxê di navbera her du nîşaneyên voltazê de goşeya hêzê ye.
Pêdivî ye ku were destnîşan kirin ku xebata rastîn a bê-barkirinê ya motora hevdem a magnetîkî ya daîmî, goşeya hêzê ne sifir e, nemaze ji bo motorên piçûk, ji ber xebata bê-barkirinê ya windabûna bêbar (di nav de windabûna sifir a stator, windabûna hesin, windabûna mekanîkî, windabûna gemarî) nisbeten mezin e, heke hûn difikirin ku goşeya hêza bêbar sifir e, ew ê bibe sedema xeletiyek mezin di pîvandina goşeya hêzê de, ku dikare ji bo çêkirina DC were bikar anîn. motora ku di rewşa motorê de dimeşe, arastekirina rêwerzan û rêwerdana motora ceribandinê lihevhatî ye, bi rêberiya motora DC re, motora DC dikare di heman rewşê de bixebite, û motora DC dikare wekî motorek ceribandinê were bikar anîn. Ev dikare bike ku motora DC-ê di rewşa motorê de bixebite, rêwerz û gerîdeya motora ceribandinê bi motora DC-ê re hevaheng be da ku hemî windabûna mîlê ya motora ceribandinê peyda bike (di nav de windabûna hesin, windabûna mekanîkî, windabûna bêserûber, hwd.). Rêbaza dadkirinê ev e ku hêza têketina motora ceribandinê bi xerckirina sifir a statorê re wekhev e, ango P1 = pCu, û voltaj û niha di qonaxê de ye. Vê carê t1-ya pîvandî bi goşeya hêza sifirê re têkildar e.
Kurte: avantajên vê rêbazê:
① Rêbaza barkirina rasterast dikare di bin rewşên cûrbecûr ên barkirinê de înduktasyona têrbûna rewşa domdar bipîve, û ne hewceyî stratejiyek kontrolê ye, ya ku têgihîştî û hêsan e.
Ji ber ku pîvandin rasterast di bin barkirinê de tê çêkirin, bandora têrbûnê û bandora heyama demagnetîzasyonê li ser pîvanên induktansê dikare were hesibandin.
Dezawantajên vê rêbazê:
① Rêbaza barkirina rasterast hewce dike ku di heman demê de bêtir hêjmaran bipîve (voltaja sê qonax, herika sê qonax, goşeya faktora hêzê, hwd.), Pîvandina goşeya hêzê dijwartir e, û rastbûna ceribandinê her hejmar bandorek rasterast li ser rastbûna hesabên parametreyê dike, û hemî celeb xeletiyên di ceribandina parametreyê de hêsan têne berhev kirin. Ji ber vê yekê, dema ku meriv rêbaza barkirina rasterast ji bo pîvandina pîvanan bikar tîne, divê balê bikişîne ser analîza xeletiyê, û rastiyek bilindtir a amûra testê hilbijêrin.
② Di vê rêbaza pîvandinê de nirxa hêza elektromotîv a heyecanê E0 rasterast ji hêla voltaja termînalê motorê ve bê bar tê guheztin, û ev nêzîkbûn di heman demê de xeletiyên xwerû jî tîne. Ji ber ku, xala xebitandinê ya magneta daîmî bi barkirinê re diguhere, ku tê vê wateyê ku di herikên cihêreng ên statorê de, guheztin û tîrêjiya herikîna magneta daîmî cûda ye, ji ber vê yekê hêza elektromotîv a encamgir jî cûda ye. Bi vî rengî, ne pir rast e ku meriv hêza elektromotîv a heyecanê di bin şert û mercên barkirinê de bi hêza elektromotîv a heyecanê bêyî barkirinê veguhezîne.
Çavkanî
[1] Tang Renyuan et al. Teorî û sêwirana motora magnetiya daîmî ya nûjen. Pekîn: Çapemeniya Pîşesaziya Makîneyê. Adar 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Teknolojiya Motora Magneta Daîmî, Sêwirandin û Serlêdan, çapa 2. New York: Marcel Dekker, 2002:170~171
Copyright: Ev gotar ji nû ve çapkirina motora jimareya giştî ya WeChat e (电机极客), lînka orîjînalhttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A

Ev gotar nêrînên pargîdaniya me temsîl nake. Ger nêrîn an nêrînên we yên cûda hebin, ji kerema xwe me rast bikin!