I. It doel en de betsjutting fan it mjitten fan syngroane induktânsje
(1) Doel fan it mjitten fan de parameters fan syngroane induktânsje (dws Cross-axis inductance)
De AC en DC inductance parameters binne de twa meast wichtige parameters yn in permaninte magneet syngroane motor. Har krekte oanwinst is de betingst en basis foar berekkening fan motorkarakteristike, dynamyske simulaasje en snelheidskontrôle. De syngroane induktânsje kin brûkt wurde om in protte steady-state-eigenskippen te berekkenjen lykas krêftfaktor, effisjinsje, koppel, armaturestrom, krêft en oare parameters. Yn it kontrôlesysteem fan permaninte magneetmotor mei fektorkontrôle binne de syngroane induktorparameters direkt belutsen by it kontrôlealgoritme, en de ûndersyksresultaten litte sjen dat yn 'e swakke magnetyske regio de ûnkrektens fan' e motorparameters liede kinne ta in signifikante fermindering fan koppel en macht. Dit toant it belang fan syngroane induktorparameters.
(2) Problemen dy't moatte wurde opmurken by it mjitten fan syngroane induktânsje
Om in hege krêftstichtens te krijen, wurdt de struktuer fan permaninte magneet syngroane motors faak ûntworpen om komplekser te wêzen, en it magnetyske circuit fan 'e motor is mear verzadigd, wat resulteart yn' e syngroane induktânsjeparameter fan 'e motor fariearret mei de sêding fan' e motor. it magnetyske circuit. Mei oare wurden, de parameters sille feroarje mei de wurking betingsten fan 'e motor, folslein mei de rated bestjoeringssysteem betingsten fan' e syngroane inductance parameters kinne net sekuer wjerspegelje de aard fan de motor parameters. Dêrom is it needsaaklik om de induktânsjewearden te mjitten ûnder ferskate bedriuwsbetingsten.
2.permanent magneet motor syngroane inductance mjitting metoaden
Dit papier sammelet ferskate metoaden foar it mjitten fan syngroane induktânsje en makket in detaillearre fergeliking en analyze fan har. Dizze metoaden kinne rûchwei wurde yndield yn twa haadtypen: direkte loadtest en yndirekte statyske test. Statyske testen wurdt fierder ferdield yn AC statyske testen en DC statyske testen. Hjoed sil de earste ynstallaasje fan ús "Synchronous Inductor Test Methods" de metoade foar loadtest útlizze.
Literatuer [1] yntrodusearret it prinsipe fan direkte load metoade. Permaninte magneetmotoren kinne meastentiids wurde analysearre troch de dûbele reaksjeteory te brûken om har ladingsoperaasje te analysearjen, en de fazediagrammen fan generator- en motoroperaasje wurde werjûn yn figuer 1 hjirûnder. De machtshoek θ fan 'e generator is posityf mei E0 grutter dan U, de krêftfaktorhoek φ is posityf mei I grutter dan U, en de ynterne krêftfaktorhoek ψ is posityf mei E0 dy't I grutter is. De machtshoek θ fan 'e motor is posityf mei U grutter dan E0, de macht faktor hoeke φ is posityf mei U grutter as I, en de ynterne macht faktor hoeke ψ is posityf mei I grutter as E0.
figuer 1 Fase diagram fan permaninte magneet syngroane motor operaasje
(a) Generatorstatus (b) Motorstatus
Neffens dizze faze diagram kin krigen wurde: as de permaninte magneet motor load operaasje, mjitten no-load excitation electromotive krêft E0, armature terminal spanning U, hjoeddeistige I, macht faktor hoeke φ en macht hoeke θ ensafuorthinne, kin krigen wurde armature stroom fan 'e rjochte as, dwersas komponint Id = Isin (θ - φ) en Iq = Icos (θ - φ), dan kinne Xd en Xq wurde krigen út de folgjende fergeliking:
As de generator wurket:
Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)
As de motor rint:
Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)
De steady state parameters fan permaninte magneet syngroane motors feroarje as de wurking betingsten fan de motor feroarje, en as de armature hjoeddeistige feroaret, sawol Xd en Xq feroarje. Dêrom, by it bepalen fan de parameters, wês der wis fan dat jo ek de motor bedriuwsbetingsten oanjaan. (Bedrach fan wikseljende en direkte asstroom as statorstroom en ynterne krêftfaktorhoek)
De wichtichste swierrichheid by it mjitten fan de induktive parameters troch de metoade fan direkte load leit yn 'e mjitting fan' e macht hoeke θ. Lykas wy witte, is it it fazehoekferskil tusken de spanning U fan 'e motorterminal en de elektromotoryske eksitaasjekrêft. As de motor stabyl rint, kin de einspanning direkt wurde krigen, mar E0 kin net direkt wurde krigen, sadat it allinich kin wurde krigen troch in yndirekte metoade om in periodyk sinjaal te krijen mei deselde frekwinsje as E0 en in fêst fazeferskil om te ferfangen E0 om in fazefergeliking te meitsjen mei de einspanning.
De tradisjonele yndirekte metoaden binne:
1) yn 'e armature slot fan' e motor ûnder test begroeven pitch en de motor syn oarspronklike coil fan ferskate bochten fan fyn tried as in mjitspoel, om te krijen deselde faze mei de motor winding ûnder test spanning ferliking sinjaal, troch de ferliking fan de macht faktor hoek kin wurde krigen.
2) Ynstallearje in syngroane motor op 'e skacht fan' e motor ûnder test dat is identyk oan de motor ûnder test. De metoade foar mjitting fan spanningsfaze [2], dy't hjirûnder sil wurde beskreaun, is basearre op dit prinsipe. It eksperimintele ferbiningsdiagram wurdt werjûn yn figuer 2. De TSM is de permaninte magneet syngroane motor ûnder test, de ASM is in identike syngroane motor dy't boppedat fereaske is, de PM is de prime mover, dy't in syngroane motor of in DC kin wêze motor, B is de rem, en de DBO is in dual beam oscilloscope. De fazen B en C fan de TSM en ASM binne ferbûn mei de oscilloscope. As de TSM is ferbûn mei in trije-faze voeding, ûntfangt de oscilloskoop de sinjalen VTSM en E0ASM. om't de twa motors identyk binne en syngroan rotearje, binne de no-load-backpotential fan 'e TSM fan' e tester en de no-load backpotential fan 'e ASM, dy't fungearret as in generator, E0ASM, yn faze. Dêrom kin de krêftwinkel θ, dat wol sizze, it fazeferskil tusken VTSM en E0ASM wurde mjitten.
figuer 2 Experimental wiring diagram foar it mjitten macht hoeke
Dizze metoade wurdt net hiel gewoan brûkt, benammen omdat: ① yn 'e rotor shaft mounted lytse syngroane motor of rotearjende transformator nedich te mjitten motor hat twa shaft útstutsen ein, dat is faak lestich te dwaan. ② De krektens fan 'e mjitting fan' e krêftwinkel hinget foar in grut part ôf fan 'e hege harmoniske ynhâld fan' e VTSM en E0ASM, en as de harmoniske ynhâld relatyf grut is, sil de krektens fan 'e mjitting wurde fermindere.
3) Om de krektens en it gebrûksgemak fan 'e machthoektest te ferbetterjen, no mear gebrûk fan posysjesensoren om it rotorposysjesinjaal te detektearjen, en dan fazefergeliking mei de einspanningsoanpak
It basisprinsipe is om in projektearre as reflektearre fotoelektryske skiif te ynstallearjen op 'e skacht fan' e mjitten permaninte magneet syngroane motor, it oantal unifoarm ferdielde gatten op 'e skiif as swart-wite markers en it oantal pearen peallen fan' e syngroane motor ûnder test . Doe't de skiif draait ien revolúsje mei de motor, ûntfangt de photoelectric sensor p rotorposisjon sinjalen en genereart p low voltage pulses. As de motor synchroon rint, is de frekwinsje fan dit rotorposysjesinjaal gelyk oan de frekwinsje fan 'e ankerterminalspanning, en syn faze wjerspegelt de faze fan' e excitaasje elektromotoryske krêft. De syngronisaasje puls sinjaal wurdt fersterke troch foarmjen, faze ferskood en de test motor armature spanning foar faze ferliking te krijen it faze ferskil. Ynstelle as de motor gjin lading operaasje, it faze ferskil is θ1 (sawat dat op dit stuit de macht hoeke θ = 0), as de lading rint, it faze ferskil is θ2, dan is it faze ferskil θ2 - θ1 de mjitten permaninte magneet syngroane motor load macht hoek wearde. It skematyske diagram wurdt werjûn yn figuer 3.
figuer 3 Skematyske diagram fan macht hoek mjitting
Lykas yn de photoelectric skiif uniform coated mei swart en wyt mark is dreger, en doe't de mjitten permaninte magneet syngroane motor peallen tagelyk marking skiif kin net mienskiplik mei elkoar. Foar ienfâld, kin ek wurde hifke yn de permaninte magneet motor oandriuwing skacht ferpakt yn in sirkel fan swarte tape, bedekt mei in wyt mark, de reflektearjende photoelectric sensor ljocht boarne útstjoerd troch it ljocht sammele yn dizze sirkel op it oerflak fan de tape. Op dizze manier, elke beurt fan 'e motor, foto-elektryske sensor yn' e fotosensitive transistor fanwegen ûntfange in reflektearre ljocht en konduksje ien kear, wat resulteart yn in elektryske pulssinjaal, nei fersterking en foarmjen om in ferlikingsinjaal E1 te krijen. út de test motor armature winding ein fan alle twa-fase spanning, troch de spanning transformator PT del nei in lege spanning, stjoerd nei de spanning comparator, de foarming fan in fertsjintwurdiger fan de rjochthoekige faze fan de spanning puls sinjaal U1. U1 troch de p-divyzjefrekwinsje, de fazefergelikingfergeliking om in ferliking te krijen tusken de faze en de fazefergeliker. U1 troch de p-divisionfrekwinsje, troch de fazefergeliker om syn fazeferskil te fergelykjen mei it sinjaal.
It tekoart oan 'e boppesteande metoade foar mjitting fan' e machtshoek is dat it ferskil tusken de twa mjittingen moat wurde makke om de machtshoek te krijen. Om de twa kwantiteiten te foarkommen en de krektens te ferminderjen, yn 'e mjitting fan' e ladingsfazeferskil θ2, de U2-sinjaalomkearing, is it mjitten fazeferskil θ2' = 180 ° - θ2, de krêftwinkel θ = 180 ° - ( θ1 + θ2'), dy't de twa hoemannichten konvertearret fan 'e subtraksje fan 'e faze nei de optelling. De faze kwantiteit diagram wurdt werjûn yn figuer 4.
figuer 4 Prinsipe fan faze tafoeging metoade foar it berekkenjen fan faze ferskil
In oare ferbettere metoade brûkt net de spanning rjochthoekige golffoarm sinjaal frekwinsje divyzje, mar brûk in mikrokompjûter om tagelyk opnimme it sinjaal golffoarm, respektivelik, fia de ynfier ynterface, opnimme de no-load spanning en rotor posysje sinjaal golffoarmen U0, E0, likegoed as de lading spanning en rotor posysje rjochthoekige golffoarm sinjalen U1, E1, en dan ferpleatse de golffoarmen fan de twa opnames relatyf oan elkoar oant de golffoarmen fan twa spanning rjochthoekige golffoarm sinjalen wurde folslein oerlappe, doe't de faze ferskil tusken de twa rotor De faze ferskil tusken de twa rotor posysje sinjalen is de macht hoeke; of ferpleatse de golffoarm nei de twa rotor posysje sinjaal golffoarmen gearfalle, dan is it faze ferskil tusken de twa spanning sinjalen de macht hoeke.
Dêrby moat opmurken wurde dat de eigentlike no-load operaasje fan permaninte magneet syngroane motor, de macht hoek is net nul, benammen foar lytse motors, fanwege no-load operaasje fan no-load ferlies (ynklusyf stator koper ferlies, izer ferlies, meganyske ferlies, stray ferlies) is relatyf grut, as jo tinke dat de no-load macht hoeke fan nul, it sil feroarsaakje in grutte flater yn 'e mjitting fan' e macht hoek, dat kin brûkt wurde om te meitsje de DC motor rint yn 'e steat fan 'e motor, de rjochting fan' e stjoering en it stjoeren fan 'e testmotor konsekwint, mei de DC-motorsteering, kin de DC-motor op deselde steat rinne, en de DC-motor kin brûkt wurde as testmotor. Dit kin meitsje dat de DC motor rint yn 'e motor steat, it stjoer en de test motor steering konsekwint mei de DC motor te foarsjen al de skaft ferlies fan de test motor (ynklusyf izer ferlies, meganyske ferlies, stray ferlies, ensfh). De metoade fan it oardiel is dat de ynfierkrêft fan 'e testmotor gelyk is oan it koperferbrûk fan' e stator, dat is P1 = pCu, en de spanning en stroom yn faze. Dizze kear komt de mjitten θ1 oerien mei de machtshoek fan nul.
Gearfetting: de foardielen fan dizze metoade:
① De metoade foar direkte load kin de induktânsje fan steady-state sêding mjitte ûnder ferskate loadsteaten, en hat gjin kontrôlestrategy nedich, dy't yntuïtyf en ienfâldich is.
Om't de mjitting direkt ûnder load wurdt makke, kin it sêdingseffekt en de ynfloed fan demagnetisaasjestream op 'e induktânsjeparameters yn rekken brocht wurde.
Neidielen fan dizze metoade:
① De metoade foar direkte load moat tagelyk mear hoemannichten mjitte (trije-faze spanning, trije-faze stroom, macht faktor hoeke, ensfh), it mjitten fan de macht hoeke is dreger, en de krektens fan de test fan elke kwantiteit hat in direkte ynfloed op de krektens fan parameterberekkeningen, en alle soarten flaters yn 'e parametertest binne maklik te sammeljen. Dêrom, by it brûken fan de metoade foar direkte lading om de parameters te mjitten, moat oandacht wurde betelle oan 'e flateranalyse, en selektearje in hegere krektens fan it testynstrumint.
② De wearde fan 'e opwekking elektromotoryske krêft E0 yn dizze mjitting metoade wurdt direkt ferfongen troch de motor terminal spanning by gjin lading, en dizze approximation bringt ek ynherinte flaters. Om't it bestjoeringspunt fan 'e permaninte magneet feroaret mei de lading, wat betsjut dat by ferskate statorstreamen de permeabiliteit en fluxdichte fan' e permaninte magneet ferskillend binne, sadat de resultearjende opwekking elektromotoryske krêft ek oars is. Op dizze manier is it net heul akkuraat om de elektromotoryske eksitaasjekrêft te ferfangen ûnder ladingsbetingst mei de opwekkingselektromotoryske krêft sûnder lading.
References
[1] Tang Renyuan et al. Moderne permaninte magneet motor teory en ûntwerp. Peking: Machinery Industry Press. maart 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Permaninte magnetmotortechnology, ûntwerp en tapassingen, 2e ed. New York: Marcel Dekker, 2002:170-171
Copyright: Dit artikel is in werprinting fan 'e WeChat iepenbiere nûmer motorpeek (电机极客), de orizjinele keppelinghttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Dit artikel fertsjintwurdiget de opfettings fan ús bedriuw net. As jo ferskillende mieningen of opfettings hawwe, korrigearje ús asjebleaft!
Post tiid: Jul-18-2024