I. Sinxron induktivlikni o'lchashning maqsadi va ahamiyati
(1)Sinxron indüktans parametrlarini o'lchash maqsadi (ya'ni o'zaro o'q induktivligi)
AC va DC indüktans parametrlari doimiy magnit sinxron motorda ikkita eng muhim parametrdir. Ularni to'g'ri olish vosita xususiyatlarini hisoblash, dinamik simulyatsiya va tezlikni boshqarish uchun zaruriy shart va asosdir. Sinxron indüktans quvvat omili, samaradorlik, moment, armatura oqimi, quvvat va boshqa parametrlar kabi ko'plab barqaror holat xususiyatlarini hisoblash uchun ishlatilishi mumkin. Vektor nazoratidan foydalangan holda doimiy magnitlangan motorni boshqarish tizimida sinxron induktor parametrlari nazorat qilish algoritmida bevosita ishtirok etadi va tadqiqot natijalari shuni ko'rsatadiki, zaif magnit mintaqada vosita parametrlarining noto'g'riligi moment va quvvatning sezilarli darajada pasayishiga olib kelishi mumkin. Bu sinxron induktor parametrlarining ahamiyatini ko'rsatadi.
(2) Sinxron induktivlikni o'lchashda e'tiborga olinadigan muammolar
Yuqori quvvat zichligini olish uchun doimiy magnitlangan sinxron motorlarning tuzilishi ko'pincha murakkabroq bo'lishi uchun mo'ljallangan va dvigatelning magnit davri ko'proq to'yingan bo'lib, buning natijasida motorning sinxron indüktans parametri magnit zanjirning to'yinganligi bilan o'zgaradi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, parametrlar dvigatelning ish sharoitlari bilan o'zgaradi, to'liq sinxron indüktans parametrlarining nominal ish sharoitlari bilan vosita parametrlarining tabiatini to'g'ri aks ettira olmaydi. Shuning uchun turli ish sharoitlarida indüktans qiymatlarini o'lchash kerak.
2.doimiy magnit vosita sinxron induktivlikni o'lchash usullari
Ushbu maqola sinxron induktivlikni o'lchashning turli usullarini to'playdi va ularni batafsil taqqoslash va tahlil qiladi. Ushbu usullarni taxminan ikkita asosiy turga bo'lish mumkin: to'g'ridan-to'g'ri yuk sinovi va bilvosita statik sinov. Statik sinov yana o'zgaruvchan tokning statik sinoviga va DC statik sinoviga bo'linadi. Bugun bizning "Sinxron induktor sinov usullari" ning birinchi qismi yukni tekshirish usulini tushuntiradi.
Adabiyot [1] to'g'ridan-to'g'ri yuklash usuli tamoyilini kiritadi. Doimiy magnitlangan motorlar, odatda, ularning yuk ishlashini tahlil qilish uchun ikki tomonlama reaktsiya nazariyasi yordamida tahlil qilinishi mumkin va generator va vosita ishining fazali diagrammalari quyidagi 1-rasmda ko'rsatilgan. Jeneratorning quvvat burchagi th E0 dan U dan oshganda, quvvat koeffitsienti ph burchagi I U dan oshganda musbat, ichki quvvat omili burchagi ph E0 I dan oshganda musbat bo'ladi. Dvigatelning quvvat burchagi th U dan E0 dan oshganda musbat, quvvat omili ph burchagi U I dan yuqori bo'lsa va ichki quvvat omili ph E0 I dan oshganda ijobiy bo'ladi.
1-rasm Doimiy magnit sinxron vosita ishining fazali diagrammasi
(a) Generator holati (b) Dvigatel holati
Ushbu bosqich diagrammasi olinishi mumkin: doimiy magnitlangan vosita yuk ishlashida, o'lchangan yuksiz qo'zg'alish elektromotor kuchi E0, armatura terminali kuchlanishi U, oqim I, quvvat omili burchagi ph va quvvat burchagi th va boshqalar, to'g'ri o'qning armatura oqimini olish mumkin, o'zaro faoliyat o'q komponenti Id = Isin (th - ph) va Iq = Ico ni olish mumkin, keyin X q - olinadi. quyidagi tenglamadan:
Jeneratör ishlayotganda:
Xd=[E0-Ucosth-IR1cos(th-ph)]/Id (1)
Xq=[Usinth+IR1sin(th-ph)]/Iq (2)
Dvigatel ishlayotganda:
Xd=[E0-Ucosth+IR1cos(th-ph)]/Id (3)
Xq=[Usinth-IR1sin(th-ph)]/Iq (4)
Doimiy magnit sinxron motorlarning barqaror holat parametrlari dvigatelning ish sharoitlari o'zgarganda o'zgaradi va armatura oqimi o'zgarganda Xd va Xq ham o'zgaradi. Shuning uchun, parametrlarni aniqlashda, vosita ish sharoitlarini ham ko'rsatishni unutmang. (O'zgaruvchan va to'g'ridan-to'g'ri mil oqimi yoki stator oqimining miqdori va ichki quvvat omili burchagi)
To'g'ridan-to'g'ri yuk usuli bilan induktiv parametrlarni o'lchashda asosiy qiyinchilik th quvvat burchagini o'lchashda yotadi. Ma'lumki, bu vosita terminali kuchlanish U va qo'zg'atuvchi elektromotor kuch o'rtasidagi o'zgarishlar burchagi farqidir. Dvigatel barqaror ishlayotganida, so'nggi kuchlanishni to'g'ridan-to'g'ri olish mumkin, lekin E0 ni to'g'ridan-to'g'ri olish mumkin emas, shuning uchun oxirgi kuchlanish bilan fazani taqqoslashni amalga oshirish uchun E0 bilan bir xil chastotali davriy signal va E0 o'rniga sobit o'zgarishlar farqini olish uchun faqat bilvosita usul bilan olinishi mumkin.
An'anaviy bilvosita usullar quyidagilardir:
1) sinov ostidagi dvigatelning armatura uyasiga ko'milgan pitch va dvigatelning dastlabki bobini o'lchash bobini sifatida nozik simning bir nechta burilishlari, sinov kuchlanishi ostida dvigatel sargisi bilan bir xil fazani olish uchun, quvvat omili burchagini solishtirish orqali taqqoslash signalini olish mumkin.
2) Sinov qilinayotgan dvigatelning miliga sinovdan o'tayotgan dvigatel bilan bir xil bo'lgan sinxron motorni o'rnating. Quyida tavsiflanadigan kuchlanish fazasini o'lchash usuli [2] ushbu printsipga asoslanadi. Eksperimental ulanish diagrammasi 2-rasmda ko'rsatilgan. TSM - sinovdan o'tayotgan doimiy magnit sinxron motor, ASM qo'shimcha ravishda talab qilinadigan bir xil sinxron motor, PM - asosiy harakatlantiruvchi, u sinxron vosita yoki doimiy vosita bo'lishi mumkin, B - tormoz, DBO - qo'sh nurli osiloskop va A fazasi CSM ga ulangan. osiloskop. TSM uch fazali quvvat manbaiga ulanganda, osiloskop VTSM va E0ASM signallarini oladi. chunki ikkita dvigatel bir xil va sinxron aylanadi, testerning TSM ning yuksiz orqa potensiali va generator vazifasini bajaradigan ASM ning yuksiz orqa potensiali E0ASM fazada. Shuning uchun quvvat burchagi th, ya'ni VTSM va E0ASM o'rtasidagi fazalar farqini o'lchash mumkin.
2-rasm Quvvat burchagini o'lchash uchun eksperimental ulanish sxemasi
Bu usul juda tez-tez qo'llanilmaydi, asosan: ① rotor miliga o'rnatilgan kichik sinxron vosita yoki aylanish transformatorida o'lchash uchun zarur bo'lgan vosita ikkita milning cho'zilgan uchiga ega, bu ko'pincha qiyin. ② Quvvat burchagi o'lchovining aniqligi ko'p jihatdan VTSM va E0ASM ning yuqori harmonik tarkibiga bog'liq va garmonik tarkib nisbatan katta bo'lsa, o'lchov aniqligi kamayadi.
3) Quvvat burchagi sinovining aniqligini va foydalanish qulayligini oshirish uchun, endi rotor holati signalini aniqlash uchun joylashuv sensorlaridan ko'proq foydalanish, so'ngra oxirgi kuchlanish yondashuvi bilan fazalarni taqqoslash.
Asosiy printsip - o'lchangan doimiy magnit sinxron dvigatelning miliga proyeksiyalangan yoki aks ettirilgan fotoelektrik diskni o'rnatish, diskdagi bir xil taqsimlangan teshiklar soni yoki qora va oq markerlar va sinovdan o'tkazilayotgan sinxron motorning qutblari juftlari soni. Disk vosita bilan bir inqilobni aylantirganda, fotoelektrik sensor p rotor holati signallarini oladi va p past kuchlanishli impulslarni hosil qiladi. Dvigatel sinxron ishlaganda, bu rotor pozitsiyasi signalining chastotasi armatura terminali kuchlanishining chastotasiga teng bo'ladi va uning fazasi qo'zg'alish elektromotor kuchining fazasini aks ettiradi. Sinxronizatsiya impuls signali fazalar farqini olish uchun fazalarni taqqoslash uchun shakllantirish, fazani siljitish va sinov vosita armatura kuchlanishi orqali kuchaytiriladi. Dvigatel yuksiz ishlaganda o'rnating, fazalar farqi th1 (taxminan bu vaqtda quvvat burchagi th = 0), yuk ishlayotganda, fazalar farqi th2 bo'ladi, keyin fazalar farqi th2 - th1 o'lchanadigan doimiy magnit sinxron vosita yuk quvvat burchagi qiymati. Sxematik diagramma 3-rasmda ko'rsatilgan.
3-rasm Quvvat burchagini o'lchashning sxematik diagrammasi
Bir xilda qora va oq belgi bilan qoplangan fotoelektrik diskda bo'lgani kabi, o'lchangan doimiy magnit sinxron motor qutblari bir vaqtning o'zida markirovka disklari bir-biri bilan umumiy bo'lishi mumkin emas. Oddiylik uchun, shuningdek, qora lenta doirasiga o'ralgan, oq belgi bilan qoplangan doimiy magnitlangan vosita haydovchi shaftida sinovdan o'tkazilishi mumkin, lenta yuzasida bu doirada to'plangan yorug'lik tomonidan chiqariladigan aks ettiruvchi fotoelektr sensori yorug'lik manbai. Shu tarzda, motorning har bir burilishi, fotosensitiv tranzistordagi fotoelektr sensori bir marta aks ettirilgan yorug'lik va o'tkazuvchanlikni olishi sababli, natijada elektr impuls signali, kuchaytirilgandan so'ng va E1 taqqoslash signalini olish uchun shakllantiriladi. har qanday ikki fazali kuchlanish sinov vosita armatura o'rash uchidan, kuchlanish transformator PT tomonidan past kuchlanish uchun pastga, kuchlanish komparator yuborilgan, kuchlanish puls signal U1 to'rtburchaklar bosqichi vakili shakllantirish. P-bo'linish chastotasi bo'yicha U1, faza va faza komparatori o'rtasidagi taqqoslashni olish uchun fazalarni taqqoslash. U1 p-bo'linish chastotasi bo'yicha, fazalar farqini signal bilan solishtirish uchun fazalar komparatori tomonidan.
Yuqoridagi quvvat burchagini o'lchash usulining kamchiligi shundaki, ikkita o'lchov orasidagi farq quvvat burchagini olish uchun amalga oshirilishi kerak. Ikki miqdorni olib tashlamaslik va aniqlikni pasaytirish uchun yuk fazasi farqi th2, U2 signalining teskari o'zgarishini o'lchashda, o'lchangan fazalar farqi th2'=180 ° - th2, quvvat burchagi th=180 ° - (th1 + th2'), bu ikki miqdorni qo'shilishdan fazaga aylantiradi. Fazalar miqdori diagrammasi 4-rasmda ko'rsatilgan.
4-rasm Fazalar farqini hisoblash uchun fazalarni qo'shish usuli printsipi
Yana bir takomillashtirilgan usul kuchlanishning to'rtburchaklar shaklidagi signal chastotasini bo'linishidan foydalanmaydi, lekin kirish interfeysi orqali bir vaqtning o'zida signal to'lqin shaklini yozib olish uchun mikrokompyuterdan foydalaning, yuksiz kuchlanish va rotor holati signalining to'lqin shakllari U0, E0, shuningdek yuk kuchlanishi va rotor holati to'rtburchaklar to'lqin shakli signallari U1, E1 to'lqin shakliga nisbiy harakatlanguncha, so'ngra har bir to'lqin shaklining ikkita nisbiy to'lqin shaklini yozib oling. ikkita kuchlanishli to'rtburchaklar to'lqin shakli signallari to'liq bir-biriga yopishgan bo'lsa, ikkita rotor o'rtasidagi o'zgarishlar farqi Ikki rotor pozitsiyasi signallari orasidagi fazalar farqi quvvat burchagi; yoki to'lqin shaklini ikkita rotor holatiga o'tkazing signal to'lqin shakllari mos keladi, keyin ikkita kuchlanish signallari orasidagi fazalar farqi quvvat burchagi hisoblanadi.
Shuni ta'kidlash kerakki, doimiy magnitlangan sinxron dvigatelning haqiqiy yuksiz ishlashi, ayniqsa kichik motorlar uchun yuksiz ishlashi tufayli quvvat burchagi nolga teng emas (jumladan, stator misining yo'qolishi, temirning yo'qolishi, mexanik yo'qotish, adashib yo'qolishi) nisbatan katta, agar siz yuksiz quvvat burchagi nolga teng deb o'ylasangiz, bu dvigatelning ishlayotgan burchagini o'lchashda katta xatolikka olib kelishi mumkin. Dvigatelning holati, Rulda yo'nalishi va sinov dvigatelining boshqaruvi izchil, DC vosita boshqaruvi bilan, DC vosita bir xil holatda ishlashi mumkin va DC vosita sinov vosita sifatida ishlatilishi mumkin. Bu doimiy dvigatelning dvigatel holatida ishlashini, rul boshqaruvini va sinov dvigatelining boshqaruvini doimiy to'g'ridan-to'g'ri dvigatelga moslashtirishi mumkin, bu sinov dvigatelining barcha mil yo'qolishini (jumladan, temir yo'qotish, mexanik yo'qotish, adashgan yo'qotish va boshqalar) ta'minlaydi. Hukm qilish usuli shundan iboratki, sinov dvigatelining kirish quvvati stator mis iste'moliga, ya'ni P1 = pCu va fazadagi kuchlanish va oqimga teng. Bu safar o'lchangan th1 nol quvvat burchagiga to'g'ri keladi.
Xulosa: ushbu usulning afzalliklari:
① To'g'ridan-to'g'ri yuklash usuli turli xil yuk holatlarida barqaror to'yinganlik indüktansını o'lchashi mumkin va intuitiv va sodda boshqaruv strategiyasini talab qilmaydi.
O'lchov to'g'ridan-to'g'ri yuk ostida amalga oshirilganligi sababli, to'yinganlik ta'siri va demagnetizatsiya oqimining indüktans parametrlariga ta'siri hisobga olinishi mumkin.
Ushbu usulning kamchiliklari:
① To'g'ridan-to'g'ri yuklash usuli bir vaqtning o'zida ko'proq miqdorni o'lchashi kerak (uch fazali kuchlanish, uch fazali oqim, quvvat omili burchagi va boshqalar), quvvat burchagini o'lchash qiyinroq va har bir miqdorni tekshirishning aniqligi parametrlarni hisoblashning to'g'riligiga bevosita ta'sir qiladi va parametr sinovidagi barcha turdagi xatolarni hisoblash oson. Shuning uchun, parametrlarni o'lchash uchun to'g'ridan-to'g'ri yuklash usulidan foydalanganda, xato tahliliga e'tibor qaratish va sinov asbobining yuqori aniqligini tanlash kerak.
② Ushbu o'lchash usulida E0 qo'zg'atuvchi elektromotor kuchining qiymati to'g'ridan-to'g'ri vosita terminali kuchlanishiga yuklanmagan holda almashtiriladi va bu yaqinlashish ham o'ziga xos xatolarga olib keladi. Chunki, doimiy magnitning ish nuqtasi yuk bilan o'zgaradi, ya'ni turli stator oqimlarida doimiy magnitning o'tkazuvchanligi va oqim zichligi har xil bo'ladi, shuning uchun hosil bo'lgan qo'zg'atuvchi elektromotor kuch ham har xil bo'ladi. Shunday qilib, yuk sharoitida qo'zg'atuvchi elektromotor kuchni yuksiz qo'zg'atuvchi elektromotor kuch bilan almashtirish juda to'g'ri emas.
Ma'lumotnomalar
[1] Tang Renyuan va boshqalar. Zamonaviy doimiy magnit motor nazariyasi va dizayni. Pekin: Mashinasozlik sanoati matbuoti. 2011 yil mart
[2] JF Gieras, M. Wing. Doimiy magnit motor texnologiyasi, dizayn va ilovalar, 2-nashr. Nyu-York: Marsel Dekker, 2002: 170 ~ 171
Mualliflik huquqi: Ushbu maqola WeChat ommaviy raqamli motorli peek (yàngìnìnăng) asl havolasining qayta nashri.https://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Ushbu maqola kompaniyamiz nuqtai nazarini aks ettirmaydi. Agar sizda boshqacha fikr yoki qarashlar bo'lsa, iltimos bizni to'g'rilang!
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 18-iyul