I. Pwrpas ac arwyddocâd mesur anwythiad cydamserol
(1)Diben Mesur Paramedrau Anwythiad Cydamserol (hy Anwythiad Traws-echel)
Y paramedrau anwythiad AC a DC yw'r ddau baramedr pwysicaf mewn modur cydamserol magnet parhaol. Eu caffaeliad cywir yw'r rhagofyniad a'r sylfaen ar gyfer cyfrifo nodweddion modur, efelychu deinamig a rheoli cyflymder. Gellir defnyddio'r anwythiad cydamserol i gyfrifo llawer o briodweddau cyflwr cyson megis ffactor pŵer, effeithlonrwydd, trorym, cerrynt armature, pŵer a pharamedrau eraill. Yn y system reoli modur magnet parhaol gan ddefnyddio rheolaeth fector, mae'r paramedrau anwythydd cydamserol yn ymwneud yn uniongyrchol â'r algorithm rheoli, ac mae'r canlyniadau ymchwil yn dangos, yn y rhanbarth magnetig gwan, y gall anghywirdeb y paramedrau modur arwain at ostyngiad sylweddol o torque a grym. Mae hyn yn dangos pwysigrwydd paramedrau inductor cydamserol.
(2) Problemau i'w nodi wrth fesur anwythiad cydamserol
Er mwyn cael dwysedd pŵer uchel, mae strwythur moduron cydamserol magnet parhaol yn aml wedi'i gynllunio i fod yn fwy cymhleth, ac mae cylched magnetig y modur yn fwy dirlawn, sy'n arwain at baramedr anwythiad cydamserol y modur yn amrywio gyda dirlawnder. y gylched magnetig. Mewn geiriau eraill, bydd y paramedrau'n newid gydag amodau gweithredu'r modur, yn gyfan gwbl ag amodau gweithredu graddedig y paramedrau anwythiad cydamserol ni all adlewyrchu natur y paramedrau modur yn gywir. Felly, mae angen mesur y gwerthoedd anwythiad o dan amodau gweithredu gwahanol.
Modur magned 2.permanent inductance synchronous inductance dulliau mesur
Mae'r papur hwn yn casglu gwahanol ddulliau o fesur anwythiad cydamserol ac yn gwneud cymhariaeth a dadansoddiad manwl ohonynt. Gellir dosbarthu'r dulliau hyn yn fras yn ddau brif fath: prawf llwyth uniongyrchol a phrawf statig anuniongyrchol. Rhennir profion statig ymhellach yn brofion statig AC a phrofion statig DC. Heddiw, bydd rhandaliad cyntaf ein "Dulliau Prawf Anwythydd Cydamserol" yn esbonio'r dull prawf llwyth.
Mae llenyddiaeth [1] yn cyflwyno egwyddor dull llwyth uniongyrchol. Fel arfer gellir dadansoddi moduron magnet parhaol trwy ddefnyddio'r theori adwaith dwbl i ddadansoddi eu gweithrediad llwyth, a dangosir y diagramau cyfnod o weithrediad generadur a modur yn Ffigur 1 isod. Mae ongl pŵer θ y generadur yn bositif gydag E0 yn fwy na U, mae ongl y ffactor pŵer φ yn bositif gyda I yn fwy na U, ac mae ongl ffactor pŵer mewnol ψ yn bositif gydag E0 yn fwy na I. Mae ongl pŵer θ y modur yn bositif gyda U yn fwy na E0, mae ongl y ffactor pŵer φ yn bositif gyda U yn fwy na I, ac mae ongl ffactor pŵer mewnol ψ yn bositif gydag I yn fwy na E0.
Ffig. 1 Diagram cam o weithrediad modur cydamserol magnet parhaol
(a)Cyflwr generadur (b) Cyflwr modur
Gall Yn ôl y diagram cam hwn ar gael: pan fydd y gweithrediad llwyth modur magnet parhaol, mesuredig no-load excitation grym electromotive E0, foltedd terfynell armature U, cyfredol I, ongl ffactor pŵer φ ac ongl pŵer θ ac yn y blaen, ar gael armature cerrynt yr echelin syth, cydran traws-echel Id = Isin (θ - φ) ac Iq = Icos (θ - φ), yna gellir cael Xd a Xq o'r canlynol hafaliad:
Pan fydd y generadur yn rhedeg:
Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)
Pan fydd y modur yn rhedeg:
Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)
Mae paramedrau cyflwr cyson moduron cydamserol magnet parhaol yn newid wrth i amodau gweithredu'r modur newid, a phan fydd y cerrynt armature yn newid, mae Xd a Xq yn newid. Felly, wrth bennu'r paramedrau, gwnewch yn siŵr eich bod hefyd yn nodi amodau gweithredu'r modur. (Swm y cerrynt eiledol ac uniongyrchol neu gerrynt stator ac ongl ffactor pŵer mewnol)
Y prif anhawster wrth fesur y paramedrau anwythol yn ôl y dull llwyth uniongyrchol yw mesur yr ongl pŵer θ. Fel y gwyddom, dyma'r gwahaniaeth ongl cam rhwng y foltedd terfynell modur U a'r grym electromotive excitation. Pan fydd y modur yn rhedeg yn sefydlog, gellir cael y foltedd diwedd yn uniongyrchol, ond ni ellir cael E0 yn uniongyrchol, felly dim ond trwy ddull anuniongyrchol y gellir ei gael i gael signal cyfnodol gyda'r un amledd ag E0 a gwahaniaeth cyfnod sefydlog i'w ddisodli E0 er mwyn gwneud cymhariaeth gam â'r foltedd diwedd.
Y dulliau anuniongyrchol traddodiadol yw:
1) yn slot armature y modur dan brawf traw claddedig a coil gwreiddiol y modur o sawl tro o wifren ddirwy fel coil mesur, er mwyn cael yr un cyfnod gyda'r modur yn dirwyn i ben o dan signal cymharu foltedd prawf, trwy gymharu gellir cael ongl y ffactor pŵer.
2) Gosodwch fodur cydamserol ar siafft y modur dan brawf sy'n union yr un fath â'r modur dan brawf. Mae'r dull mesur cyfnod foltedd [2], a ddisgrifir isod, yn seiliedig ar yr egwyddor hon. Dangosir y diagram cysylltiad arbrofol yn Ffigur 2. Y TSM yw'r modur cydamserol magnet parhaol dan brawf, mae'r ASM yn fodur cydamserol union yr un fath sydd ei angen yn ychwanegol, y PM yw'r prif symudwr, a all fod naill ai'n fodur cydamserol neu'n DC modur, B yw'r brêc, ac mae'r DBO yn osgilosgop trawst deuol. Mae cyfnodau B ac C y TSM a'r ASM wedi'u cysylltu â'r osgilosgop. Pan fydd y TSM wedi'i gysylltu â chyflenwad pŵer tri cham, mae'r osgilosgop yn derbyn y signalau VTSM ac E0ASM. oherwydd bod y ddau fodur yn union yr un fath ac yn cylchdroi yn gydamserol, mae potensial ôl-lwyth TSM y profwr a backpotential no-load yr ASM, sy'n gweithredu fel generadur, E0ASM, mewn cyfnod. Felly, gellir mesur yr ongl pŵer θ, hy, y gwahaniaeth cyfnod rhwng VTSM ac E0ASM.
Ffig. 2 Diagram gwifrau arbrofol ar gyfer mesur ongl pŵer
Nid yw'r dull hwn yn cael ei ddefnyddio'n gyffredin iawn, yn bennaf oherwydd: ① yn y siafft rotor wedi'i osod modur cydamserol bach neu newidydd cylchdro y mae'n ofynnol ei fesur modur wedi dau ben ymestyn siafft, sy'n aml yn anodd ei wneud. ② Mae cywirdeb mesur ongl pŵer yn dibynnu i raddau helaeth ar gynnwys harmonig uchel y VTSM ac E0ASM, ac os yw'r cynnwys harmonig yn gymharol fawr, bydd cywirdeb y mesuriad yn cael ei leihau.
3) Er mwyn gwella cywirdeb prawf ongl pŵer a rhwyddineb defnydd, bellach yn fwy o ddefnydd o synwyryddion sefyllfa i ganfod y signal sefyllfa rotor, ac yna cymhariaeth cam â'r dull foltedd diwedd
Yr egwyddor sylfaenol yw gosod disg ffotodrydanol rhagamcanol neu adlewyrchiedig ar siafft y modur cydamserol magnet parhaol wedi'i fesur, nifer y tyllau wedi'u dosbarthu'n unffurf ar y ddisg neu farcwyr du a gwyn a nifer y parau o bolion y modur cydamserol dan brawf. . Pan fydd y ddisg yn cylchdroi un chwyldro gyda'r modur, mae'r synhwyrydd ffotodrydanol yn derbyn signalau safle p rotor ac yn cynhyrchu corbys foltedd isel p. Pan fydd y modur yn rhedeg yn gydamserol, mae amlder y signal sefyllfa rotor hwn yn hafal i amlder y foltedd terfynell armature, ac mae ei gam yn adlewyrchu cyfnod y grym electromotive excitation. Mae'r signal pwls cydamseru yn cael ei chwyddo trwy siapio, symud cam a foltedd armature modur prawf ar gyfer cymharu cam i gael y gwahaniaeth cyfnod. Wedi'i osod pan fydd gweithrediad no-llwyth y modur, y gwahaniaeth cyfnod yw θ1 (yn fras, ar yr adeg hon, yr ongl pŵer θ = 0), pan fydd y llwyth yn rhedeg, y gwahaniaeth cyfnod yw θ2, yna'r gwahaniaeth cyfnod θ2 - θ1 yw'r mesuriad magned parhaol synchronous modur llwyth pŵer ongl gwerth. Dangosir y diagram sgematig yn Ffigur 3.
Ffig. 3 Diagram sgematig o fesur ongl pŵer
Fel yn y ddisg photoelectric unffurf wedi'u gorchuddio â marc du a gwyn yn fwy anodd, a pan na all y polion modur synchronous magned parhaol fesur ar yr un pryd ddisg marcio yn gyffredin â'i gilydd. Er mwyn symlrwydd, gellir ei brofi hefyd yn y siafft gyriant modur magnet parhaol wedi'i lapio mewn cylch o dâp du, wedi'i orchuddio â marc gwyn, y ffynhonnell golau synhwyrydd ffotodrydanol adlewyrchol a allyrrir gan y golau a gasglwyd yn y cylch hwn ar wyneb y tâp. Yn y modd hwn, mae pob tro o'r modur, synhwyrydd ffotodrydanol yn y transistor ffotosensitif i fod i dderbyn golau adlewyrchiedig a dargludiad unwaith, gan arwain at signal pwls trydanol, ar ôl ymhelaethu a siapio i gael signal cymhariaeth E1. o'r prawf modur armature dirwyn i ben diwedd unrhyw foltedd dau gam, gan y foltedd newidydd PT i lawr i foltedd isel, a anfonwyd at y cymharydd foltedd, ffurfio cynrychiolydd o gyfnod hirsgwar y signal pwls foltedd U1. U1 yn ôl yr amledd p-adran, y gymhariaeth cymarydd cyfnod i gael cymhariaeth rhwng y cam a'r cymharydd cyfnod. U1 yn ôl yr amledd rhaniad-p, gan y cymharydd cam i gymharu ei wahaniaeth gwedd â'r signal.
Diffyg y dull mesur ongl pŵer uchod yw y dylid gwneud y gwahaniaeth rhwng y ddau fesuriad i gael yr ongl pŵer. Er mwyn osgoi tynnu'r ddau faint a lleihau'r cywirdeb, wrth fesur y gwahaniaeth cyfnod llwyth θ2, gwrthdroad signal U2, y gwahaniaeth cyfnod mesuredig yw θ2' = 180 ° - θ2, yr ongl pŵer θ = 180 ° - ( θ1 + θ2'), sy'n trosi'r ddau swm o dynnu'r gwedd i'r adio. Mae'r diagram maint gwedd yn cael ei ddangos yn Ffig. 4.
Ffig. 4 Egwyddor dull adio gwedd ar gyfer cyfrifo gwahaniaeth cyfnod
Nid yw dull gwell arall yn defnyddio'r is-adran amlder signal tonffurf hirsgwar foltedd, ond yn defnyddio microgyfrifiadur i gofnodi tonffurf y signal ar yr un pryd, yn y drefn honno, trwy'r rhyngwyneb mewnbwn, cofnodi'r foltedd no-lwyth a sefyllfa rotor tonffurfiau signal U0, E0, yn ogystal â y foltedd llwyth a safle rotor signalau tonffurf hirsgwar U1, E1, ac yna symud y tonffurfiau y ddau recordiad yn gymharol i'w gilydd nes bod y tonffurfiau o ddau foltedd hirsgwar signalau tonffurf yn gyfan gwbl gorgyffwrdd, pan fydd y gwahaniaeth cyfnod rhwng y ddau rotor Y gwahaniaeth cam rhwng y ddau signal sefyllfa rotor yw'r ongl pŵer; neu symudwch y tonffurf i'r ddau tonffurfiau signal sefyllfa rotor yn cyd-daro, yna'r gwahaniaeth cam rhwng y ddau signal foltedd yw'r ongl pŵer.
Dylid nodi nad yw gweithrediad no-load gwirioneddol modur cydamserol magnet parhaol, yr ongl pŵer yn sero, yn enwedig ar gyfer moduron bach, oherwydd gweithrediad dim llwyth o golled dim llwyth (gan gynnwys colled copr stator, colled haearn, colled mecanyddol, colled strae) yn gymharol fawr, os credwch fod yr ongl pŵer no-load o sero, bydd yn achosi gwall mawr wrth fesur yr ongl pŵer, y gellir ei ddefnyddio i wneud y modur DC yn rhedeg yn y wladwriaeth y modur, cyfeiriad y llywio a'r llywio modur prawf yn gyson, gyda'r llywio modur DC, gall y modur DC redeg ar yr un cyflwr, a gellir defnyddio'r modur DC fel modur prawf. Gall hyn wneud y modur DC yn rhedeg yn y cyflwr modur, y llywio a'r llywio modur prawf yn gyson â'r modur DC i ddarparu holl golled siafft y modur prawf (gan gynnwys colled haearn, colled mecanyddol, colled strae, ac ati). Y dull dyfarnu yw bod pŵer mewnbwn y modur prawf yn hafal i'r defnydd o gopr stator, hynny yw, P1 = pCu, a'r foltedd a'r cerrynt mewn cyfnod. Y tro hwn mae'r θ1 a fesurwyd yn cyfateb i'r ongl bŵer o sero.
Crynodeb: manteision y dull hwn:
① Gall y dull llwyth uniongyrchol fesur inductance dirlawnder cyflwr cyson o dan wladwriaethau llwyth amrywiol, ac nid oes angen strategaeth reoli, sy'n reddfol ac yn syml.
Oherwydd bod y mesuriad yn cael ei wneud yn uniongyrchol o dan lwyth, gellir ystyried yr effaith dirlawnder a dylanwad cerrynt demagnetization ar baramedrau anwythiad.
Anfanteision y dull hwn:
① Mae angen i'r dull llwyth uniongyrchol fesur mwy o feintiau ar yr un pryd (foltedd tri cham, cerrynt tri cham, ongl ffactor pŵer, ac ati), mae mesur yr ongl pŵer yn anoddach, ac mae cywirdeb y prawf o mae pob maint yn cael effaith uniongyrchol ar gywirdeb cyfrifiadau paramedr, ac mae pob math o wallau yn y prawf paramedr yn hawdd eu cronni. Felly, wrth ddefnyddio'r dull llwyth uniongyrchol i fesur y paramedrau, dylid rhoi sylw i'r dadansoddiad gwall, a dewis cywirdeb uwch yr offeryn prawf.
② Mae gwerth y grym electromotive excitation E0 yn y dull mesur hwn yn cael ei ddisodli'n uniongyrchol gan y foltedd terfynell modur heb unrhyw lwyth, ac mae'r brasamcan hwn hefyd yn dod â gwallau cynhenid. Oherwydd, mae pwynt gweithredu'r magnet parhaol yn newid gyda'r llwyth, sy'n golygu, ar wahanol gerrynt stator, bod athreiddedd a dwysedd fflwcs y magnet parhaol yn wahanol, felly mae'r grym electromotive excitation canlyniadol hefyd yn wahanol. Yn y modd hwn, nid yw'n gywir iawn disodli'r grym electromotive excitation dan gyflwr llwyth gyda'r grym electromotive excitation heb unrhyw lwyth.
Cyfeiriadau
[1] Mae Tang Renyuan et al. Theori a dylunio modur magnet parhaol modern. Beijing: Gwasg y Diwydiant Peiriannau. Mawrth 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Technoleg Modur Magnet Parhaol, Dylunio a Chymwysiadau, 2il arg. Efrog Newydd: Marcel Dekker, 2002: 170 ~ 171
Hawlfraint: Mae'r erthygl hon yn ailargraffiad o gipolwg modur rhif cyhoeddus WeChat (电机极客), y ddolen wreiddiolhttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Nid yw'r erthygl hon yn cynrychioli barn ein cwmni. Os oes gennych chi farn neu farn wahanol, cywirwch ni!
Amser postio: Gorff-18-2024