Fandrefesana ny inductance synchronous ny motera andriamby maharitra

I. Ny tanjona sy ny maha-zava-dehibe ny fandrefesana ny inductance synchronous
(1) Tanjona amin'ny fandrefesana ny mari-pamantarana ny inductance synchronous (izany hoe inductance cross-axis)
Ny mari-pamantarana inductance AC sy DC no masontsivana roa manan-danja indrindra amin'ny maotera synchronous andriamby maharitra. Ny fahazoana marina azy ireo no fepetra takiana sy fototra ho an'ny kajy toetran'ny maotera, simulation dynamique ary fanaraha-maso haingana. Ny inductance synchronous dia azo ampiasaina amin'ny fanaovana kajy ny fananana tsy miovaova toy ny hery, ny fahombiazany, ny torque, ny armature ankehitriny, ny hery ary ny masontsivana hafa. Ao amin'ny rafitra fanaraha-maso ny maotera andriamby maharitra mampiasa ny vector fanaraha-maso, ny synchronous inductor masontsivana dia mandray anjara mivantana amin'ny fanaraha-maso algorithm, ary ny valin'ny fikarohana dia mampiseho fa ao amin'ny faritra andriamby malemy, ny tsy fahatomombanana ny maotera masontsivana dia mety hitarika ho amin'ny fampihenana lehibe ny Torque. ary hery. Izany dia mampiseho ny maha zava-dehibe ny synchronous inductor parameters.
(2) Olana tokony homarihina amin'ny fandrefesana ny inductance synchronous
Mba hahazoana hery ambony hakitroky, ny firafitry ny andriamby maharitra synchronous Motors dia matetika natao ho sarotra kokoa, ary ny andriamby faritra ny maotera dia tototry kokoa, izay miteraka synchronous inductance parameter ny maotera miovaova amin'ny saturation ny ny circuit magnetic. Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny mari-pamantarana dia hiova amin'ny fepetra fiasan'ny motera, tanteraka miaraka amin'ny fepetra fiasan'ny mari-pamantarana inductance synchronous dia tsy afaka maneho tsara ny toetry ny maotera. Noho izany dia ilaina ny mandrefy ny soatoavin'ny inductance amin'ny fepetra fiasa samihafa.
2. andriamby maharitra maotera synchronous inductance fomba fandrefesana
Ity lahatsoratra ity dia manangona fomba isan-karazany amin'ny fandrefesana ny inductance synchronous ary manao fampitahana amin'ny antsipiriany sy famakafakana azy ireo. Ireo fomba ireo dia azo sokajiana ho karazany roa lehibe: fitsapana entana mivantana sy fitsapana statika ankolaka. Ny fitiliana static dia mizara ho fitsapana static AC sy fitsapana static DC. Androany, ny fizarana voalohany amin'ny "Fomba fitsapana Inductor synchronous" dia hanazava ny fomba fitsapana entana.

Ny literatiora [1] dia mampiditra ny foto-kevitry ny fomba mavesatra mivantana. Ny motera andriamby maharitra dia matetika azo anadihadiana amin'ny fampiasana ny teoria fanehoan-kevitra indroa handinihana ny fiasan'ny entany, ary ny diagrama momba ny famokarana sy ny fiasan'ny motera dia aseho amin'ny sary 1 etsy ambany. Ny zoro hery θ an'ny mpamokatra dia tsara amin'ny E0 mihoatra ny U, ny zoro hery φ dia tsara amin'ny I mihoatra ny U, ary ny zoro hery anatiny ψ dia tsara amin'ny E0 mihoatra ny I. Ny zoro hery θ amin'ny maotera dia tsara amin'ny U mihoatra ny E0, ny zoro famatsiana herinaratra φ dia tsara miaraka amin'ny U mihoatra ny I, ary ny zoro hery anatiny ψ dia tsara amin'ny I mihoatra ny E0.

Fig. 1 Diagrama dingana amin'ny fiasan'ny maotera synchronous andriamby maharitra
(a) Toetran'ny mpamokatra (b) Toetran'ny maotera

Araka ity diagrama dingana ity dia azo atao: rehefa miasa ny enta-mavesatra maotera andriamby maharitra, refesina tsy misy entana excitation electromotive hery E0, armature terminal malefaka U, ankehitriny I, hery antonona zoro φ sy hery zoro θ sy ny sisa, dia azo azo armature ankehitriny ny axis mahitsy, singa cross-axis Id = Isin (θ - φ) ary Iq = Icos (θ - φ), avy eo Xd sy Xq dia azo avy amin'ny equation manaraka:

Rehefa mandeha ny generator:

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

Rehefa mandeha ny motera:

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

Ny mari-pamantarana tsy miovaova amin'ny motera synchronous andriamby maharitra dia miova rehefa miova ny fepetra fiasan'ny motera, ary rehefa miova ny ankehitriny armature dia miova ny Xd sy Xq. Noho izany, rehefa mamaritra ny masontsivana, ho azo antoka koa ny manondro ny maotera toe-javatra miasa. (Habetsan'ny alternating and direct shaft current or stator current and internal power factor zoro)

Ny fahasarotana lehibe indrindra amin'ny fandrefesana ny mari-pamantarana inductive amin'ny fomba fiasa mivantana dia ny fandrefesana ny zoro hery θ. Araka ny fantatsika dia ny fahasamihafan'ny zoro amin'ny dingana eo amin'ny faran'ny motera terminal U sy ny hery electromotive excitation. Rehefa mandeha stably ny maotera, ny faran'ny malefaka dia azo mivantana, fa E0 tsy azo mivantana, noho izany dia tsy azo atao afa-tsy amin'ny fomba ankolaka mba hahazoana famantarana ara-potoana mitovy matetika amin'ny E0 sy ny fiovaovan'ny dingana raikitra hanoloana. E0 mba hanaovana fampitahana dingana amin'ny faran'ny voly.

Ny fomba nentim-paharazana ankolaka dia:
1) ao amin'ny slot armature ny maotera eo ambanin'ny fitsapana nalevina pitch sy ny maotera tany am-boalohany coil ny maro fihodinan'ny tariby tsara ho toy ny fandrefesana coil, mba hahazoana ny dingana mitovy amin'ny maotera mihodinkodina eo ambany fitsapana malefaka fampitahana famantarana, amin'ny alalan'ny fampitahana ny azo azo ny zoro famatsiana herinaratra.
2) Mametraka motera synchronous eo amin'ny tobin'ny motera andrana izay mitovy amin'ny motera andrana. Ny fomba fandrefesana ny dingan'ny voly [2], izay holazaina etsy ambany, dia mifototra amin'io fitsipika io. Ny kisary fifandraisana andrana dia aseho amin'ny sary 2. Ny TSM dia motera synchronous andriamby maharitra eo ambanin'ny fitsapana, ny ASM dia maotera synchronous mitovy izay ilaina fanampiny, ny PM no mpanentana voalohany, izay mety ho maotera synchronous na DC. motera, B no frein, ary ny DBO dia oscilloscope roa beam. Ny dingana B sy C amin'ny TSM sy ASM dia mifandray amin'ny oscilloscope. Rehefa mifandray amin'ny famatsiana herinaratra telo ny TSM, ny oscilloscope dia mandray ny famantarana VTSM sy E0ASM. satria mitovy ny motera roa ary mihodinkodina synchronously, ny backpotential tsy misy entana an'ny TSM an'ny tester sy ny backpotential tsy misy entana an'ny ASM, izay miasa toy ny generator, E0ASM, dia mandeha amin'ny dingana. Noho izany dia azo refesina ny zoro hery θ, izany hoe ny fahasamihafan'ny dingana eo amin'ny VTSM sy E0ASM.

Fig. 2 Diagram tariby andrana amin'ny fandrefesana ny zoro herinaratra

Ity fomba ity dia tsy dia matetika ampiasaina, indrindra satria: ① ao amin'ny andry rotor nitaingina maotera synchronous kely na rotary mpanova takiana mba handrefesana maotera manana andry roa mivelatra farany, izay matetika sarotra ny manao. ② Ny fahamarinan'ny fandrefesana ny zoro hery dia miankina betsaka amin'ny votoatin'ny harmonic avo amin'ny VTSM sy E0ASM, ary raha toa ka lehibe ny votoatin'ny harmonic, dia hihena ny fahamarinan'ny fandrefesana.
3) Mba hanatsarana ny fahamarinan'ny fitsapana zoro hery sy ny fanamorana ny fampiasana, ankehitriny ny fampiasana bebe kokoa ny toerana sensor mba hamantarana ny rotor toerana famantarana, ary avy eo ny dingana fampitahana amin'ny faran'ny malefaka fomba.
Ny foto-kevitra fototra dia ny fametrahana kapila photoelectric projected na taratra eo amin'ny shaft ny motera synchronous andriamby maharitra refesina, ny isan'ny lavaka mizara mitovy amin'ny kapila na marika mainty sy fotsy ary ny isan'ny tsato-kazo roa amin'ny motera synchronous eo ambany fitsapana. . Rehefa mihodina ny revolisiona iray miaraka amin'ny maotera ny kapila, ny sensor photoelectric dia mahazo mari-pamantarana toeran'ny rotor ary miteraka p pulses malefaka. Rehefa mandeha synchronous ny maotera, ny fatran'ity mari-pamantarana toeran'ny rotor ity dia mitovy amin'ny fatran'ny voltase terminal armature, ary ny dingan'izy ireo dia maneho ny dingan'ny hery electromotive excitation. Ny mari-pamantarana pulse synchronization dia ampitomboina amin'ny alàlan'ny famolavolana, fifindran'ny dingana ary ny voltase armature motera fitsapana ho an'ny fampitahana ny dingana hahazoana ny fahasamihafana. Apetraho rehefa miasa tsy misy enta-mavesatra ny maotera, ny fahasamihafan'ny dingana dia θ1 (eo ho eo fa amin'izao fotoana izao ny zoro herinaratra θ = 0), rehefa mandeha ny entana, ny fahasamihafan'ny dingana dia θ2, ary ny fahasamihafan'ny dingana θ2 - θ1 no refesina. andriamby maharitra synchronous maotera entana hery zoro sandan'ny. Ny kisary schematic dia aseho amin'ny sary 3.

Fig. 3 Diagrama schematic momba ny fandrefesana zoro hery

Toy ny ao amin'ny kapila photoelectric fanamiana mifono amin'ny marika mainty sy fotsy dia sarotra kokoa, ary rehefa refesina andriamby maharitra synchronous maotera tsato-kazo miaraka amin'ny marika kapila tsy mety ho mahazatra amin'ny tsirairay. Ho an'ny fahatsorana, dia azo andrana ihany koa ao amin'ny maotera andriamby maharitra maotera nofonosina amin'ny faribolana ny mainty kasety, mifono amin'ny marika fotsy, ny taratra photoelectric sensor hazavana loharano navoakan'ny hazavana nivory tao amin'ity faribolana ity eo amin'ny ambonin'ny kasety. Amin'izany fomba izany, isaky ny fihodinan'ny maotera, photoelectric sensor ao amin'ny photosensitive transistor noho ny mahazo taratry ny hazavana sy ny conduction indray mandeha, ka miteraka herinaratra pulse famantarana, aorian'ny amplification sy mamolavola mba hahazoana fampitahana famantarana E1. avy amin'ny fitsapana maotera armature mihodinkodina faran'ny misy roa-dingana malefaka, amin'ny alalan'ny malefaka mpanova PT midina ambany malefaka, nalefa tany amin'ny malefaka comparator, ny fananganana ny solontenan'ny mahitsizoro dingana ny malefaka pulse famantarana U1. U1 amin'ny f-fizarana p-fizarana, ny fampitahana ny dingana mba hahazoana fampitahana eo amin'ny dingana sy ny fampitahana dingana. U1 amin'ny fatran'ny fizarazarana p, amin'ny fampitahana ny dingana mba hampitaha ny fahasamihafan'ny dingana amin'ny famantarana.
Ny tsy fahampian'ny fomba fandrefesana zoro hery ambony dia ny tsy fitovian'ny fandrefesana roa dia tokony hatao mba hahazoana ny zoro hery. Mba hisorohana ny habetsa roa nesorina sy hampihenana ny marina, ao amin'ny fandrefesana ny enta-mavesatra dingana fahasamihafan'ny θ2, ny U2 ​​famantarana fifohazana, ny refesina dingana fahasamihafan'ny dia θ2 '= 180 ° - θ2, hery zoro θ = 180 ° - ( θ1 + θ2'), izay mamadika ireo habe roa avy amin'ny fanesorana ny dingana ho amin'ny fanampiana. Ny kisary fatran'ny dingana dia aseho amin'ny sary 4.

Fig. 4 Fitsipika momba ny fomba fanampim-pitsipika amin'ny kajy ny fahasamihafan'ny dingana

Ny fomba iray hafa nohatsaraina dia tsy mampiasa ny fizarazarana matetika ny onjam-peo mahitsizoro, fa mampiasa microcomputer mba handrakitra ny onjam-peo famantarana, tsirairay avy, amin'ny alàlan'ny interface input, raketo ny onjam-peo tsy misy entana sy ny onjam-peo amin'ny rotor U0, E0, ary koa ny enta-mavesatra sy ny rotor toerana misy onjam-peo mahitsizoro famantarana U1, E1, ary avy eo dia mamindra ny waveforms ny roa firaketana an-tsoratra mifandray amin'ny tsirairay mandra-onja ny roa tonta roa mahitsizova waveform famantarana dia mifanipaka tanteraka, rehefa ny phase fahasamihafana eo amin'ny roa rotor Ny dingana fahasamihafan'ny eo anelanelan'ny famantarana roa amin'ny toerana misy rotor dia ny zoro herinaratra; na mamindra ny onjam-peo mankany amin'ny onjam-peo famantarana roa amin'ny toerana misy rotor, dia ny elanelana misy eo amin'ireo famantarana malefaka roa dia ny zoro hery.
Tsara homarihina fa ny tena tsy misy enta-mavesatra miasa amin'ny andriamby maharitra synchronous maotera, ny hery zoro dia tsy aotra, indrindra ho an'ny kely maotera, noho ny tsy misy entana asa tsy misy entana very (anisan'izany ny stator varahina very, vy very, mekanika fatiantoka, very very) dia somary lehibe, raha mihevitra ianao fa ny tsy misy enta-mavesatra zoro ny aotra, dia hiteraka fahadisoana lehibe eo amin'ny fandrefesana ny hery zoro, izay azo ampiasaina mba hahatonga ny DC maotera mihazakazaka ao amin'ny fanjakana. amin'ny maotera, ny fitarihana ny familiana sy ny fampandehanana maotera fitsapana mifanaraka, miaraka amin'ny familiana motera DC, ny motera DC dia afaka mihazakazaka amin'ny fanjakana mitovy, ary ny motera DC dia azo ampiasaina ho motera fitsapana. Izany dia mety hahatonga ny motera DC mihazakazaka amin'ny fanjakana maotera, ny familiana sy ny motera fitsapana mifanaraka amin'ny motera DC mba hanomezana ny fatiantoka rehetra amin'ny motera fitsapana (anisan'izany ny fahaverezan'ny vy, ny fahaverezan'ny mekanika, ny fahaverezan'ny very, sns.). Ny fomba fitsarana dia ny herin'ny fidirana maotera fitsapana dia mitovy amin'ny fanjifana varahina stator, izany hoe, P1 = pCu, ary ny voltase sy ny ankehitriny amin'ny dingana. Amin'ity indray mitoraka ity ny θ1 norefesina dia mifanitsy amin'ny zoro herin'ny aotra.
Famintinana: ny tombony amin'ity fomba ity:
① Ny fomba enta-mavesatra mivantana dia afaka mandrefy ny inductance saturation tsy miovaova eo ambanin'ny fanjakana enta-mavesatra isan-karazany, ary tsy mitaky paikady fanaraha-maso, izay intuitive sy tsotra.
Satria ny fandrefesana dia atao mivantana eo ambanin'ny enta-mavesatra, ny fiantraikan'ny saturation sy ny fiantraikan'ny demagnetization amin'izao fotoana izao amin'ny masontsivana inductance dia azo raisina.
Ny tsy fahampian'ity fomba ity:
① Ny fomba enta-mavesatra mivantana dia mila mandrefy habe bebe kokoa amin'ny fotoana iray ihany (dingana telo-dingana, dingana telo amin'izao fotoana izao, zoro antonony herinaratra, sns.), Sarotra kokoa ny fandrefesana ny zoro herinaratra, ary ny fahamarinan'ny fitsapana ny ny habetsahana tsirairay dia misy fiantraikany mivantana amin'ny fahamarinan'ny kajy masontsivana, ary ny karazana fahadisoana rehetra amin'ny fitsapana parameter dia mora manangona. Noho izany, rehefa mampiasa ny fomba enta-mavesatra mivantana handrefesana ny masontsivana, dia tokony hojerena ny famakafakana ny fahadisoana, ary mifidy ny marina kokoa ny fitsapana fitaovana.
② Ny sandan'ny herin'ny electromotive excitation E0 amin'ity fomba fandrefesana ity dia nosoloina mivantana amin'ny alàlan'ny voltase terminal motera tsy misy enta-mavesatra, ary io fanombanana io ihany koa dia mitondra fahadisoana. Satria, ny teboka fiasan'ny andriamby maharitra dia miova amin'ny enta-mavesatra, izay midika fa amin'ny zotra stator samihafa, ny permeability sy ny hakitroky ny flux amin'ny andriamby maharitra dia samy hafa, noho izany dia hafa ihany koa ny hery electromotive excitation. Amin'izany fomba izany, tsy dia marina loatra ny manolo ny hery electromotive excitation eo ambanin'ny toe-javatra enta-mavesatra miaraka amin'ny hery electromotive excitation tsy misy entana.
References
[1] Tang Renyuan et al. Modern maharitra magneto teoria sy ny famolavolana. Beijing: Machinery Industry Press. Martsa 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Teknolojia, famolavolana sy fampiharana, 2nd ed. NY: Marcel Dekker, 2002:170~171
Zon'ny mpamorona: Ity lahatsoratra ity dia fanontana indray ny WeChat public number motor peek(电机极客), ilay rohy voalohanyhttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A

Ity lahatsoratra ity dia tsy maneho ny hevitry ny orinasanay. Raha manana hevitra na fomba fijery samihafa ianao dia ahitsio izahay!