I. Induktantzia sinkronoa neurtzearen helburua eta garrantzia
(1)Induktantzia sinkronoaren parametroak neurtzearen helburua (hau da, ardatz gurutzatuaren induktantzia)
AC eta DC indukzio-parametroak iman iraunkorreko motor sinkrono baten bi parametro garrantzitsuenak dira. Haien eskuratze zehatza motorren ezaugarriak kalkulatzeko, simulazio dinamikorako eta abiadura kontrolatzeko ezinbesteko baldintza eta oinarria da. Induktantzia sinkronikoa egoera egonkorreko propietate asko kalkulatzeko erabil daiteke, hala nola potentzia-faktorea, eraginkortasuna, momentua, armadura-korrontea, potentzia eta beste parametro batzuk. Iman iraunkorreko motorren kontrol bektorialaren kontrol sisteman, indukzio-parametro sinkronoak zuzenean parte hartzen dute kontrol-algoritmoan, eta ikerketaren emaitzek erakusten dute eskualde magnetiko ahulean, motorraren parametroen zehaztasun ezak momentuaren murrizketa nabarmena ekar dezakeela. eta boterea. Honek induktore sinkronoen parametroen garrantzia erakusten du.
(2)Induktantzia sinkronoa neurtzeko kontuan hartu beharreko arazoak
Potentzia-dentsitate handia lortzeko, iman iraunkorreko motor sinkronoen egitura konplexuagoa izateko diseinatu ohi da, eta motorraren zirkuitu magnetikoa saturatuagoa da, eta horren ondorioz, motorren induktantzia sinkronoaren parametroa saturazioarekin aldatzen da. zirkuitu magnetikoa. Beste era batera esanda, parametroak motorren funtzionamendu-baldintzekin aldatuko dira, induktantzia sinkronoaren parametroen funtzionamendu-baldintzekin guztiz ezin da motorraren parametroen izaera zehaztasunez islatu. Hori dela eta, beharrezkoa da induktantzia-balioak funtzionamendu-baldintza desberdinetan neurtzea.
2.Iman iraunkorreko motorra induktantzia sinkronoa neurtzeko metodoak
Artikulu honek induktantzia sinkronoa neurtzeko hainbat metodo biltzen ditu eta horien konparaketa eta azterketa zehatza egiten du. Metodo hauek bi mota nagusitan sailka daitezke gutxi gorabehera: karga zuzeneko proba eta zeharkako proba estatikoa. Proba estatikoak AC proba estatikoetan eta DC proba estatikoetan banatzen dira. Gaur, gure "Synchronous Inductor Test Methods"-en lehen atalak karga probaren metodoa azalduko du.
Literaturak [1] karga zuzenaren metodoaren printzipioa aurkezten du. Iman iraunkorreko motorrak normalean erreakzio bikoitzaren teoria erabiliz aztertu daitezke karga-funtzionamendua aztertzeko, eta sorgailuaren eta motorraren funtzionamenduaren fase-diagramak beheko 1. irudian erakusten dira. Sorgailuaren θ potentzia-angelua positiboa da E0 U gainditzen duenean, φ potentzia-angelua positiboa da I U gainditzen duenean eta barne-potentzia-angelua ψ positiboa da E0 I gainditzen duenean. Motorraren θ potentzia-angelua positiboa da. U E0 gainditzen duen, φ potentzia-faktorearen angelua positiboa da U I gainditzen duenarekin, eta barne-potentzia-faktorearen angelua ψ positiboa da I E0 gainditzen duenarekin.
1. Irudia Iman iraunkorreko motor sinkronoaren funtzionamenduaren fase-diagrama
(a)Sorgailuaren egoera (b) Egoera motorra
Fase-diagrama honen arabera lor daiteke: iman iraunkorreko motorraren karga eragiketa, kargarik gabeko kitzikapen indar elektroeragilea neurtuta E0, armadura terminaleko tentsioa U, korrontea I, potentzia-faktorea angelua φ eta potentzia-angelua θ eta abar lor daiteke armadura. Ardatz zuzenaren korrontea, ardatz gurutzatuaren osagaia Id = Isin (θ - φ) eta Iq = Icos (θ - φ), orduan Xd eta Xq honako hauetatik lor daitezke. ekuazioa:
Sorgailua martxan dagoenean:
Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)
Motorra martxan dagoenean:
Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)
Iman iraunkorreko motor sinkronoen egoera egonkorreko parametroak aldatzen dira motorraren funtzionamendu-baldintzak aldatzen diren heinean, eta armadura-korrontea aldatzen denean, Xd eta Xq aldatzen dira. Hori dela eta, parametroak zehaztean, ziurtatu motorren funtzionamendu-baldintzak ere adierazten dituzula. (Ardatz-korronte alterno eta zuzenaren edo estatorearen korrontearen eta barne-potentzia-faktorearen angelua)
Zailtasun nagusia karga zuzeneko metodoaren bidez parametro induktiboak neurtzean θ potentzia-angelua neurtzean datza. Dakigunez, motorraren terminaleko U tentsioaren eta kitzikapen indar elektroeragilearen arteko fase-angelua da. Motorra egonkor dabilenean, amaierako tentsioa zuzenean lor daiteke, baina E0 ezin da zuzenean lortu, beraz zeharkako metodo baten bidez soilik lor daiteke E0ren maiztasun bereko seinale periodikoa eta ordezkatzeko fase-diferentzia finkoa lortzeko. E0 amaierako tentsioarekin fase konparaketa bat egiteko.
Zeharkako metodo tradizionalak hauek dira:
1) lurperatutako zelaia proban dagoen motorraren armadura zirrikituan eta alanbre fineko hainbat biratan motorren jatorrizko bobinan neurtzeko bobina gisa, probako tentsioaren konparazio seinalearen pean motorraren harilarekin fase bera lortzeko, konparaketaren bidez. potentzia-faktorearen angelua lor daiteke.
2) Instalatu probatzen ari den motorraren ardatzean motor sinkrono bat, probatutako motorrarekin berdina dena. Jarraian deskribatuko den tentsio fasea neurtzeko metodoa [2] printzipio honetan oinarritzen da. Konexio-diagrama esperimentala 2. Irudian ageri da. TSM iman iraunkorreko motor sinkronoa da proban, ASM motor sinkrono berdina da, gainera behar dena, PM da lehen mugimendua, motor sinkronoa edo DC bat izan daitekeena. motorra, B balazta da, eta DBO habe bikoitzeko osziloskopioa.TSM eta ASMren B eta C faseak osziloskopioari lotuta daude. TSM elikadura trifasiko batera konektatzen denean, osziloskopioak VTSM eta E0ASM seinaleak jasotzen ditu. bi motor berdinak direlako eta sinkronoki biratzen dutelako, probagailuaren TSM-aren kargarik gabeko atzera-potentziala eta sorgailu gisa jarduten duen ASM-aren kargarik gabeko atzera-potentziala, E0ASM, fasean daude. Beraz, θ potentzia-angelua, hau da, VTSM eta E0ASM arteko fase-diferentzia neur daiteke.
2. irudia Potentzia-angelua neurtzeko kableatu-diagrama esperimentala
Metodo hau ez da oso erabilia, batez ere: ① errotorearen ardatzean muntatutako motor sinkrono txikia edo neurtu behar den transformadore birakaria motorrak bi ardatz luzatutako muturrean ditu, eta hori askotan zaila da. ② Potentzia-angeluaren neurketaren zehaztasuna VTSM eta E0ASM-en eduki harmoniko altuaren araberakoa da neurri handi batean, eta eduki harmonikoa nahiko handia bada, neurketaren zehaztasuna murriztuko da.
3) Potentzia-angeluaren probaren zehaztasuna eta erabiltzeko erraztasuna hobetzeko, orain posizio-sentsoreen erabilera gehiago errotorearen posizio-seinalea detektatzeko eta, ondoren, faseen alderaketa amaierako tentsioaren hurbilketarekin.
Oinarrizko printzipioa neurtutako iman iraunkorreko motor sinkronoaren ardatzean proiektatutako edo islatutako disko fotoelektriko bat instalatzea da, diskoan uniformeki banatutako zuloen kopurua edo marka zuri-beltzean eta proban dagoen motor sinkronoaren polo bikoteen kopurua. . Diskoak motorrarekin bira bat biratzen duenean, sentsore fotoelektrikoak p rotorearen posizio seinaleak jasotzen ditu eta p tentsio baxuko pultsuak sortzen ditu. Motora sinkronoki martxan dagoenean, errotorearen posizio-seinale honen maiztasuna armadura terminaleko tentsioaren maiztasunaren berdina da, eta bere faseak kitzikapen indar elektroeragilearen fasea islatzen du. Sinkronizazio-pultsu-seinalea konformazioaren bidez anplifikatu egiten da, fase desplazatuta eta probako motorraren armadura-tentsioa faseak alderatzeko, fase-aldea lortzeko. Ezarri motorra kargarik gabeko eragiketa denean, fase-aldea θ1 da (gutxi gorabehera une honetan potentzia-angelua θ = 0), karga martxan dagoenean, fase-aldea θ2 da, orduan θ2 - θ1 fase-diferentzia da neurtutakoa. iman iraunkorra motor sinkronoaren karga potentzia-angeluaren balioa. Diagrama eskematikoa 3. irudian ageri da.
3. irudia Potentzia-angeluaren neurketaren eskema eskematikoa
Marka zuri-beltzez estalita uniformeki disko fotoelektriko gisa zailagoa da, eta neurtutako iman iraunkorra motor sinkrono poloak aldi berean, diskoa markatzea ezin da elkarren artean komuna izan. Sinpletasuna lortzeko, iman iraunkorreko motorra gidatzeko ardatzean ere probatu daiteke zinta beltzezko zirkulu batean bilduta, marka zuri batekin estalita, zintaren gainazalean zirkulu honetan bildutako argiak igortzen duen sentsore fotoelektriko islatzailea. Modu honetan, motorraren bira bakoitzean, transistore fotosensiblearen sentsore fotoelektrikoa islatutako argia eta eroankortasuna behin jasotzeko, pultsu elektrikoaren seinalea sortzen da, anplifikazioa eta konparaketa E1 konparazio seinalea lortzeko. Proba motor armatura harilkatu edozein bi faseko tentsio amaieratik, tentsio-transformadoreak PT behera tentsio baxua, tentsio-konparagailura bidalita, U1 tentsio-seinalearen fase laukizuzenaren ordezkari bat eratzea. U1 p-zatiketaren maiztasunaren arabera, fase-konparagailuaren konparazioa fasearen eta fase-konparagailuaren arteko konparazioa lortzeko. U1 p-zatiketaren maiztasunaren arabera, fase-konparagailuaren bidez bere fase-diferentzia seinalearekin alderatzeko.
Goiko potentzia-angelua neurtzeko metodoaren gabezia da bi neurketen arteko aldea potentzia-angelua lortzeko egin behar dela. Kendutako bi kantitateak saihesteko eta zehaztasuna murrizteko, θ2 karga-fase-diferentziaren neurketan, U2 seinalearen alderantzikatzean, neurtutako fase-diferentzia θ2'=180 ° - θ2 da, potentzia-angelua θ=180 ° - ( θ1 + θ2'), fasearen kenketatik batuketara bi kantitateak bihurtzen dituena. 4. irudian ageri da fase-kopuru-diagrama.
4. irudia Fase-diferentzia kalkulatzeko fase batuketaren metodoaren printzipioa
Beste metodo hobetu batek ez du tentsio angeluzuzeneko uhin-formaren seinale-maiztasunaren zatiketa erabiltzen, baizik eta mikroordenagailu bat erabili seinalearen uhin-forma aldi berean grabatzeko, hurrenez hurren, sarrerako interfazearen bidez, kargarik gabeko tentsioa eta errotorearen posizioaren seinalearen U0, E0 uhin-formak grabatzeko. karga-tentsioa eta errotorearen posizioa U1, E1 uhin-forma laukizuzenaren seinaleak, eta, ondoren, bi grabazioen uhin-formak elkarren aldean mugitu bi tentsio-uhin laukizuzenaren uhin-formak arte. seinaleak guztiz gainjartzen dira, bi errotoreen arteko fase-aldea Errotoreen bi posizio-seinaleen arteko fase-aldea potentzia-angelua da; edo mugitu uhin-forma errotorearen bi posizio-seinaleen uhin-forma bat datoz, orduan bi tentsio-seinaleen arteko fase-aldea potentzia-angelua da.
Adierazi behar da iman iraunkorreko motor sinkronoaren kargarik gabeko funtzionamendua, potentzia-angelua ez dela zero, batez ere motor txikientzat, kargarik gabeko galeraren funtzionamenduaren ondorioz (estatorearen kobre-galera, burdin-galera barne, galera mekanikoa, galera galera) nahiko handia da, kargarik gabeko potentzia zero angelua dela uste baduzu, potentzia angeluaren neurketan errore handia eragingo du, DC motorra martxan jartzeko erabil daitekeena. motorraren egoera, zuzendaritzaren norabidea eta probako motorraren gidaritza koherentea, DC motorra gidatzeko, DC motorra egoera berean exekutatu daiteke eta DC motorra probako motor gisa erabil daiteke. Honek DC motorra motorraren egoeran martxan jar daiteke, gidatzea eta probako motorra gidatzea DC motorrarekin koherentea izan daiteke probako motorraren ardatzaren galera guztia emateko (burdina galera, galera mekanikoa, galera galera, etab. barne). Epaiketa-metodoa probako motorraren sarrera-potentzia estatorearen kobre-kontsumoaren berdina dela da, hau da, P1 = pCu, eta fasean dagoen tentsioa eta korrontea. Oraingoan neurtutako θ1 zero potentzia-angeluari dagokio.
Laburpena: metodo honen abantailak:
① Zuzeneko karga-metodoak egoera egonkorreko saturazio-induktantzia neur dezake hainbat karga-egoeretan, eta ez du kontrol estrategiarik behar, intuitiboa eta sinplea dena.
Neurketa zuzenean kargapean egiten denez, saturazio-efektua eta desmagnetizazio-korrontearen eragina induktantzia-parametroetan kontuan har daitezke.
Metodo honen desabantailak:
① Karga zuzeneko metodoak kantitate gehiago neurtu behar ditu aldi berean (tentsio trifasikoa, korronte trifasikoa, potentzia-angelua, etab.), potentzia-angelua neurtzea zailagoa da eta probaren zehaztasuna. kantitate bakoitzak eragin zuzena du parametroen kalkuluen zehaztasunean, eta parametroen proban mota guztietako akatsak erraz pilatzen dira. Hori dela eta, parametroak neurtzeko karga zuzeneko metodoa erabiltzean, erroreen analisiari arreta jarri behar zaio eta proba-tresnaren zehaztasun handiagoa hautatu.
② Neurketa-metodo honetan E0 kitzikapen indar elektroeragilearen balioa kargarik gabe motorraren terminaleko tentsioarekin ordezkatzen da zuzenean, eta hurbilketa honek berezko erroreak ere ekartzen ditu. Zeren, iman iraunkorraren funtzionamendu-puntua kargarekin aldatzen da, hau da, estator-korronte desberdinetan, iman iraunkorraren iragazkortasuna eta fluxu-dentsitatea desberdinak dira, beraz, ondoriozko kitzikapen-indar elektroeragilea ere desberdina da. Modu honetan, ez da oso zehatza kitzikapen indar elektroeragilea karga-egoeran ordezkatzea kitzikapen indar elektroeragilearekin kargarik gabe.
Erreferentziak
[1] Tang Renyuan et al. Iman iraunkorreko motorraren teoria eta diseinu modernoa. Beijing: Makineria Industria Prentsa. 2011ko martxoa
[2] JF Gieras, M. Wing. Iman Iraunkorreko Motorren Teknologia, Diseinua eta Aplikazioak,2.ed. New York: Marcel Dekker, 2002:170~171
Copyright: Artikulu hau WeChat zenbaki publikoaren motor peek (电机极客) berrargitalpen bat da, jatorrizko estekahttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Artikulu honek ez du gure enpresaren iritzia adierazten. Iritzi edo ikuspegi desberdinak badituzu, zuzendu gaitzazu mesedez!
Argitalpenaren ordua: 2024-07-18