I. L-iskop u s-sinifikat tal-kejl tal-inductance sinkroniku
(1) Għan tal-Kejl tal-Parametri tal-Induttanza Sinkronika (jiġifieri Induttanza tal-Assi Transversali)
Il-parametri tal-inductance AC u DC huma l-aktar żewġ parametri importanti f'mutur sinkroniku ta 'kalamita permanenti. L-akkwist preċiż tagħhom huwa l-prerekwiżit u l-pedament għall-kalkolu tal-karatteristiċi tal-mutur, is-simulazzjoni dinamika u l-kontroll tal-veloċità. L-induttanza sinkronika tista 'tintuża biex tikkalkula ħafna proprjetajiet fi stat stabbli bħal fattur ta' enerġija, effiċjenza, torque, kurrent ta 'armatura, qawwa u parametri oħra. Fis-sistema ta 'kontroll ta' mutur b'kalamita permanenti bl-użu ta 'kontroll tal-vettur, il-parametri ta' l-induttur sinkroniku huma involuti direttament fl-algoritmu ta 'kontroll, u r-riżultati tar-riċerka juru li fir-reġjun manjetiku dgħajjef, l-ineżattezza tal-parametri tal-mutur tista' twassal għal tnaqqis sinifikanti tat-torque. u l-poter. Dan juri l-importanza ta 'parametri ta' induttur sinkroniku.
(2)Problemi li għandhom jiġu nnotati fil-kejl tal-inductance sinkroniku
Sabiex tinkiseb densità ta 'qawwa għolja, l-istruttura ta' muturi sinkroniċi ta 'kalamita permanenti ħafna drabi hija ddisinjata biex tkun aktar kumplessa, u ċ-ċirkwit manjetiku tal-mutur huwa aktar saturat, li jirriżulta fil-parametru tal-inductance sinkroniku tal-mutur li jvarja bis-saturazzjoni ta' iċ-ċirkwit manjetiku. Fi kliem ieħor, il-parametri se jinbidlu bil-kundizzjonijiet operattivi tal-mutur, kompletament bil-kundizzjonijiet operattivi ratati tal-parametri tal-inductance sinkroniċi ma jistgħux jirriflettu b'mod preċiż in-natura tal-parametri tal-mutur. Għalhekk, huwa meħtieġ li jitkejlu l-valuri tal-inductance taħt kundizzjonijiet operattivi differenti.
2.permanent kalamita mutur sinkroniku metodi ta 'kejl inductance
Dan id-dokument jiġbor diversi metodi ta 'kejl ta' induttanza sinkronika u jagħmel paragun u analiżi dettaljati tagħhom. Dawn il-metodi jistgħu jiġu bejn wieħed u ieħor kategorizzati f'żewġ tipi ewlenin: test tat-tagħbija diretta u test statiku indirett. L-ittestjar statiku huwa aktar maqsum f'ittestjar statiku AC u ttestjar statiku DC. Illum, l-ewwel pagament tal-"Metodi ta 'Test ta' Induttur Sinkroniku" tagħna se jispjega l-metodu tat-test tat-tagħbija.
Il-letteratura [1] tintroduċi l-prinċipju tal-metodu tat-tagħbija diretta. Muturi b'kalamita permanenti normalment jistgħu jiġu analizzati bl-użu tat-teorija tar-reazzjoni doppja biex janalizzaw l-operat tat-tagħbija tagħhom, u d-dijagrammi tal-fażi tal-operat tal-ġeneratur u l-mutur huma murija fil-Figura 1 hawn taħt. L-angolu tal-qawwa θ tal-ġeneratur huwa pożittiv b'E0 li jaqbeż U, l-angolu tal-fattur tal-qawwa φ huwa pożittiv b'I li jaqbeż U, u l-angolu tal-fattur tal-qawwa intern ψ huwa pożittiv b'E0 li jaqbeż I. L-angolu tal-qawwa θ tal-mutur huwa pożittiv b' U jaqbeż E0, l-angolu tal-fattur tal-qawwa φ huwa pożittiv b'U li jaqbeż I, u l-angolu tal-fattur tal-qawwa intern ψ huwa pożittiv b'I li jaqbeż E0.
Fig. 1 Dijagramma tal-fażi tat-tħaddim tal-mutur sinkroniku b'kalamita permanenti
(a)Stat tal-ġeneratur (b) Stat tal-mutur
Skont din id-dijagramma tal-fażi tista 'tinkiseb: meta l-operazzjoni tat-tagħbija tal-mutur tal-kalamita permanenti, imkejla mingħajr tagħbija eċċitazzjoni forza elettromotiva E0, vultaġġ terminali armatura U, kurrenti I, angolu tal-fattur tal-qawwa φ u angolu tal-qawwa θ u l-bqija, jistgħu jinkisbu armature kurrent tal-assi dritta, komponent cross-axis Id = Isin (θ - φ) u Iq = Icos (θ - φ), allura Xd u Xq jistgħu jinkisbu mill-ekwazzjoni li ġejja:
Meta l-ġeneratur ikun qed jaħdem:
Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)
Meta l-mutur ikun qed jaħdem:
Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)
Il-parametri tal-istat fiss tal-muturi sinkroniċi tal-kalamita permanenti jinbidlu hekk kif il-kundizzjonijiet operattivi tal-mutur jinbidlu, u meta l-kurrent tal-armatura jinbidel, kemm Xd kif ukoll Xq jinbidlu. Għalhekk, meta tiddetermina l-parametri, kun żgur li tindika wkoll il-kundizzjonijiet tat-tħaddim tal-mutur. (Ammont ta 'kurrent tax-xaft alternanti u dirett jew kurrent tal-istator u angolu tal-fattur tal-qawwa intern)
Id-diffikultà ewlenija meta tkejjel il-parametri induttivi bil-metodu tat-tagħbija diretta tinsab fil-kejl tal-angolu tal-qawwa θ. Kif nafu, hija d-differenza tal-angolu tal-fażi bejn il-vultaġġ terminali tal-mutur U u l-forza elettromottiva tal-eċitazzjoni. Meta l-mutur ikun qed jaħdem b'mod stabbli, il-vultaġġ tat-tarf jista 'jinkiseb direttament, iżda E0 ma jistax jinkiseb direttament, għalhekk jista' jinkiseb biss b'metodu indirett biex jinkiseb sinjal perjodiku bl-istess frekwenza bħal E0 u differenza ta 'fażi fissa biex tissostitwixxi E0 sabiex isir paragun tal-fażi mal-vultaġġ tat-tarf.
Il-metodi indiretti tradizzjonali huma:
1) fl-islott tal-armatura tal-mutur taħt it-test żift midfun u l-coil oriġinali tal-mutur ta 'diversi dawriet ta' wajer fin bħala coil tal-kejl, sabiex tinkiseb l-istess fażi mal-istralċ tal-mutur taħt sinjal ta 'paragun tal-vultaġġ tat-test, permezz tal-paragun ta' l-angolu tal-fattur tal-qawwa jista 'jinkiseb.
2) Installa mutur sinkroniku fuq ix-xaft tal-mutur taħt test li huwa identiku għall-mutur taħt test. Il-metodu tal-kejl tal-fażi tal-vultaġġ [2], li se jiġi deskritt hawn taħt, huwa bbażat fuq dan il-prinċipju. Id-dijagramma tal-konnessjoni sperimentali hija murija fil-Figura 2. It-TSM huwa l-mutur sinkroniku ta 'kalamita permanenti li qed jiġi ttestjat, l-ASM huwa mutur sinkroniku identiku li huwa meħtieġ addizzjonalment, il-PM huwa l-mutur ewlieni, li jista' jkun jew mutur sinkroniku jew DC mutur, B huwa l-brejk, u d-DBO huwa oxxilloskopju b'raġġ doppju. Il-fażijiet B u C tat-TSM u ASM huma konnessi mal-oxxilloskopju. Meta t-TSM ikun imqabbad ma 'provvista ta' enerġija bi tliet fażijiet, l-oxxilloskopju jirċievi s-sinjali VTSM u E0ASM. minħabba li ż-żewġ muturi huma identiċi u jduru b'mod sinkroniku, il-backpotential bla tagħbija tat-TSM tat-tester u l-backpotential mingħajr tagħbija tal-ASM, li jaġixxi bħala ġeneratur, E0ASM, huma f'fażi. Għalhekk, l-angolu tal-qawwa θ, jiġifieri, id-differenza tal-fażi bejn VTSM u E0ASM tista 'titkejjel.
Fig. 2 Dijagramma tal-wajers sperimentali għall-kejl tal-angolu tal-qawwa
Dan il-metodu mhuwiex użat ħafna komunement, prinċipalment minħabba: ① fix-xaft tar-rotor immuntat mutur sinkroniku żgħir jew transformer li jdur meħtieġ li jitkejjel bil-mutur għandu żewġ xaft stirat tarf, li ħafna drabi huwa diffiċli li tagħmel. ② L-eżattezza tal-kejl tal-angolu tal-qawwa tiddependi ħafna fuq il-kontenut armoniku għoli tal-VTSM u E0ASM, u jekk il-kontenut armoniku huwa relattivament kbir, l-eżattezza tal-kejl titnaqqas.
3) Biex tittejjeb l-eżattezza tat-test tal-angolu tal-qawwa u l-faċilità ta 'użu, issa aktar użu ta' sensuri tal-pożizzjoni biex jiskopru s-sinjal tal-pożizzjoni tar-rotor, u mbagħad paragun tal-fażi mal-approċċ tal-vultaġġ tat-tmiem
Il-prinċipju bażiku huwa li tinstalla diska fotoelettrika proġettata jew riflessa fuq ix-xaft tal-mutur sinkroniku tal-kalamita permanenti mkejjel, in-numru ta 'toqob distribwiti b'mod uniformi fuq id-diska jew markaturi suwed u bojod u n-numru ta' pari ta 'arbli tal-mutur sinkroniku taħt test . Meta d-diska ddur revoluzzjoni waħda bil-mutur, is-sensor fotoelettriku jirċievi sinjali tal-pożizzjoni p rotor u jiġġenera p impulsi ta 'vultaġġ baxx. Meta l-mutur ikun qed jaħdem b'mod sinkroniku, il-frekwenza ta 'dan is-sinjal tal-pożizzjoni tar-rotor hija ugwali għall-frekwenza tal-vultaġġ tat-terminal tal-armatura, u l-fażi tagħha tirrifletti l-fażi tal-forza elettromottiva tal-eċitazzjoni. Is-sinjal tal-polz ta 'sinkronizzazzjoni huwa amplifikat permezz tal-iffurmar, bidla fil-fażi u l-vultaġġ tal-armatura tal-mutur tat-test għal tqabbil tal-fażi biex tikseb id-differenza tal-fażi. Issettja meta l-operazzjoni tal-mutur mingħajr tagħbija, id-differenza tal-fażi hija θ1 (approssimattiva li f'dan iż-żmien l-angolu tal-qawwa θ = 0), meta t-tagħbija tkun qed taħdem, id-differenza tal-fażi hija θ2, allura d-differenza tal-fażi θ2 - θ1 hija l-imkejla Valur tal-angolu tal-qawwa tat-tagħbija tal-mutur sinkroniku tal-kalamita permanenti. Id-dijagramma skematika tidher fil-Figura 3.
Fig. 3 Dijagramma skematika tal-kejl tal-angolu tal-qawwa
Bħal fid-diska fotoelettrika miksija b'mod uniformi b'marka sewda u bajda hija aktar diffiċli, u meta l-arbli tal-mutur sinkroniku tal-kalamita permanenti mkejla fl-istess ħin tal-immarkar tad-diska ma jistgħux ikunu komuni ma 'xulxin. Għas-sempliċità, jista 'jiġi ttestjat ukoll fix-xaft tas-sewqan tal-mutur tal-kalamita permanenti imgeżwer f'ċirku ta' tejp iswed, miksi b'marka bajda, is-sors tad-dawl tas-sensorju fotoelettriku li jirrifletti emess mid-dawl miġbur f'dan iċ-ċirku fuq il-wiċċ tat-tejp. B'dan il-mod, kull dawra tal-mutur, sensor fotoelettriku fit-transistor fotosensittiv minħabba li tirċievi dawl rifless u konduzzjoni darba, li tirriżulta f'sinjal tal-polz elettriku, wara amplifikazzjoni u iffurmar biex tikseb sinjal ta 'paragun E1. mit-tarf tal-istralċ tal-armatura tal-mutur tat-test ta 'kwalunkwe vultaġġ b'żewġ fażijiet, mit-transformer tal-vultaġġ PT 'l isfel għal vultaġġ baxx, mibgħut lill-komparatur tal-vultaġġ, il-formazzjoni ta' rappreżentant tal-fażi rettangolari tas-sinjal tal-polz tal-vultaġġ U1. U1 mill-frekwenza p-diviżjoni, il-paragun tal-fażi komparatur biex tikseb paragun bejn il-fażi u l-paragun tal-fażi. U1 mill-frekwenza p-diviżjoni, mill-komparatur tal-fażi biex tqabbel id-differenza tal-fażi tagħha mas-sinjal.
In-nuqqas tal-metodu tal-kejl tal-angolu tal-qawwa ta 'hawn fuq huwa li d-differenza bejn iż-żewġ kejlijiet għandha ssir biex jinkiseb l-angolu tal-qawwa. Sabiex jiġu evitati ż-żewġ kwantitajiet imnaqqsa u titnaqqas l-eżattezza, fil-kejl tad-differenza tal-fażi tat-tagħbija θ2, it-treġġigħ lura tas-sinjal U2, id-differenza tal-fażi mkejla hija θ2'=180 ° - θ2, l-angolu tal-qawwa θ=180 ° - ( θ1 + θ2'), li tikkonverti ż-żewġ kwantitajiet mit-tnaqqis tal-fażi għaż-żieda. Id-dijagramma tal-kwantità tal-fażi hija murija fil-Fig.
Fig. 4 Prinċipju tal-metodu taż-żieda tal-fażi għall-kalkolu tad-differenza tal-fażi
Metodu ieħor imtejjeb ma jużax id-diviżjoni tal-frekwenza tas-sinjal tal-forma tal-mewġ rettangolari tal-vultaġġ, iżda uża mikrokompjuter biex jirreġistra simultanjament il-forma tal-mewġ tas-sinjal, rispettivament, permezz tal-interface tal-input, irreġistra l-vultaġġ mingħajr tagħbija u l-forom tal-mewġ tas-sinjal tal-pożizzjoni tar-rotor U0, E0, kif ukoll il-vultaġġ tat-tagħbija u l-pożizzjoni tar-rotor sinjali tal-forma tal-mewġ rettangolari U1, E1, u mbagħad iċċaqlaq il-forom tal-mewġ taż-żewġ reġistrazzjonijiet relattivi ma 'xulxin sakemm il-forom tal-mewġ ta' żewġ sinjali tal-mewġ rettangolari tal-vultaġġ ikunu kompletament sovrapposti, meta d-differenza tal-fażi bejn iż-żewġ rotor Id-differenza tal-fażi bejn iż-żewġ sinjali tal-pożizzjoni tar-rotor huwa l-angolu tal-qawwa; jew iċċaqlaq il-forma tal-mewġ għaż-żewġ forom tal-mewġ tas-sinjal tal-pożizzjoni tar-rotor jikkoinċidu, allura d-differenza tal-fażi bejn iż-żewġ sinjali tal-vultaġġ hija l-angolu tal-qawwa.
Għandu jiġi rrimarkat li l-operazzjoni attwali mingħajr tagħbija ta 'mutur sinkroniku ta' kalamita permanenti, l-angolu tal-qawwa mhuwiex żero, speċjalment għal muturi żgħar, minħabba tħaddim mingħajr tagħbija ta 'telf mingħajr tagħbija (inkluż telf ta' ram tal-istator, telf ta 'ħadid, telf mekkaniku, telf mifrux) huwa relattivament kbir, jekk taħseb li l-angolu tal-qawwa bla tagħbija ta 'żero, se jikkawża żball kbir fil-kejl tal-angolu tal-qawwa, li jista' jintuża biex il-mutur DC jaħdem fl-istat tal-mutur, id-direzzjoni ta 'l-istering u l-isteering tal-mutur tat-test konsistenti, bl-isteering tal-mutur DC, il-mutur DC jista' jaħdem fuq l-istess stat, u l-mutur DC jista 'jintuża bħala mutur tat-test. Dan jista 'jagħmel il-mutur DC jaħdem fl-istat tal-mutur, l-isteering u l-istering tal-mutur tat-test konsistenti mal-mutur DC biex jipprovdi t-telf kollu tax-xaft tal-mutur tat-test (inkluż telf ta' ħadid, telf mekkaniku, telf mitluf, eċċ.). Il-metodu tal-ġudizzju huwa li l-qawwa tad-dħul tal-mutur tat-test hija ugwali għall-konsum tar-ram tal-istator, jiġifieri, P1 = pCu, u l-vultaġġ u l-kurrent fil-fażi. Din id-darba l-θ1 imkejjel jikkorrispondi għall-angolu tal-qawwa ta 'żero.
Sommarju: il-vantaġġi ta 'dan il-metodu:
① Il-metodu tat-tagħbija diretta jista 'jkejjel l-inductance tas-saturazzjoni tal-istat fiss taħt diversi stati tat-tagħbija, u ma jeħtieġx strateġija ta' kontroll, li hija intuwittiva u sempliċi.
Minħabba li l-kejl isir direttament taħt tagħbija, jistgħu jitqiesu l-effett ta 'saturazzjoni u l-influwenza tal-kurrent ta' demagnetization fuq il-parametri tal-inductance.
Żvantaġġi ta 'dan il-metodu:
① Il-metodu tat-tagħbija diretta jeħtieġ li jkejjel aktar kwantitajiet fl-istess ħin (vultaġġ bi tliet fażijiet, kurrent bi tliet fażijiet, angolu tal-fattur tal-qawwa, eċċ.), Il-kejl tal-angolu tal-qawwa huwa aktar diffiċli, u l-eżattezza tat-test ta ' kull kwantità għandha impatt dirett fuq l-eżattezza tal-kalkoli tal-parametri, u kull tip ta 'żbalji fit-test tal-parametri huma faċli biex jakkumulaw. Għalhekk, meta tuża l-metodu tat-tagħbija diretta biex tkejjel il-parametri, għandha tingħata attenzjoni lill-analiżi tal-iżball, u agħżel preċiżjoni ogħla tal-istrument tat-test.
② Il-valur tal-forza elettromottiva ta 'eċitazzjoni E0 f'dan il-metodu ta' kejl huwa sostitwit direttament mill-vultaġġ tat-terminal tal-mutur mingħajr tagħbija, u din l-approssimazzjoni ġġib ukoll żbalji inerenti. Minħabba li, il-punt tat-tħaddim tal-kalamita permanenti jinbidel bit-tagħbija, li jfisser li f'kurrenti ta 'stator differenti, il-permeabilità u d-densità tal-fluss tal-kalamita permanenti huma differenti, għalhekk il-forza elettromotiva ta' eċċitazzjoni li tirriżulta hija wkoll differenti. B'dan il-mod, mhuwiex preċiż ħafna li tissostitwixxi l-forza elettromottiva ta 'eċitazzjoni taħt kundizzjoni ta' tagħbija bil-forza elettromottiva ta 'eċitazzjoni mingħajr tagħbija.
Referenzi
[1] Tang Renyuan et al. Teorija u disinn moderni tal-mutur b'kalamita permanenti. Beijing: Press tal-Industrija tal-Makkinarju. Marzu 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Permanent Magnet Motor Technology, Disinn u Applikazzjonijiet, it-2 ed. New York: Marcel Dekker, 2002:170~171
Drittijiet ta' l-awtur: Dan l-artikolu huwa stampa mill-ġdid tan-numru pubbliku WeChat motor peek(电机极客), il-link oriġinalihttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Dan l-artikolu ma jirrappreżentax l-opinjonijiet tal-kumpanija tagħna. Jekk għandek opinjonijiet jew fehmiet differenti, jekk jogħġbok ikkoreġina!
Ħin tal-post: Lulju-18-2024