Tomhas ionduchtais sioncrónaigh mótair mhaighnéad buan

I. Cuspóir agus suntasacht tomhais ionduchtais sioncrónaigh
(1) Cuspóir Tomhas Paraiméadair an Ionduchtais Shioncrónaigh (i.e. Ionduchtais Tras-ais)
Is iad na paraiméadair ionduchtais AC agus DC an dá pharaiméadar is tábhachtaí i mótar sioncrónach maighnéad buan. Is é a bhfáil chruinn an réamhriachtanas agus an bunús le haghaidh ríomh tréith an mhótair, insamhalta dinimiciúil agus rialú luais. Is féidir an ionduchtas sioncrónach a úsáid chun go leor airíonna cobhsaí a ríomh amhail fachtóir cumhachta, éifeachtúlacht, chasmhóimint, sruth armatúir, cumhacht agus paraiméadair eile. I gcóras rialaithe mótair mhaighnéad buan a úsáideann rialú veicteora, bíonn baint dhíreach ag na paraiméadair ionduchtais sioncrónacha leis an algartam rialaithe, agus léiríonn na torthaí taighde gur féidir le míchruinneas na bparaiméadar mótair laghdú suntasach ar chasmhóimint agus ar chumhacht a bheith mar thoradh air sa réigiún maighnéadach lag. Léiríonn sé seo tábhacht na bparaiméadair ionduchtais sioncrónacha.
(2) Fadhbanna le tabhairt faoi deara agus ionduchtas sioncrónach á thomhas
Chun dlús cumhachta ard a fháil, is minic a bhíonn struchtúr mótair shioncrónacha maighnéad buan deartha le bheith níos casta, agus bíonn ciorcad maighnéadach an mhótair níos sáithithe, rud a fhágann go n-athraíonn paraiméadar ionduchtais shioncrónaigh an mhótair le sáithiú an chiorcaid mhaighnéadaigh. Is é sin le rá, athróidh na paraiméadair le coinníollacha oibriúcháin an mhótair, agus ní féidir le coinníollacha oibriúcháin rátáilte na bparaiméadar ionduchtais shioncrónaigh nádúr na bparaiméadar mótair a léiriú go cruinn. Dá bhrí sin, is gá luachanna na n-ionduchtais a thomhas faoi choinníollacha oibriúcháin éagsúla.
2. modhanna tomhais ionduchtais sioncrónacha mótair mhaighnéad buan
Bailíonn an páipéar seo modhanna éagsúla chun ionduchtas sioncrónach a thomhas agus déanann sé comparáid agus anailís mhionsonraithe orthu. Is féidir na modhanna seo a chatagóiriú go garbh i dhá phríomhchineál: tástáil ualaigh dhírigh agus tástáil statach indíreach. Roinntear tástáil statach ina tástáil statach AC agus tástáil statach DC. Inniu, míneofar an modh tástála ualaigh sa chéad tráthchuid dár "Modhanna Tástála Ionduchtaithe Sioncrónacha".

Tugann litríocht [1] isteach prionsabal an mhodha ualaigh dhírigh. De ghnáth, is féidir mótair mhaighnéad buan a anailísiú trí úsáid a bhaint as an teoiric imoibrithe dúbailte chun a n-oibriú ualaigh a anailísiú, agus taispeántar léaráidí céime oibriú an ghineadóra agus an mhótair i bhFíor 1 thíos. Tá uillinn chumhachta θ an ghineadóra dearfach le E0 níos mó ná U, tá uillinn an fhachtóra cumhachta φ dearfach le I níos mó ná U, agus tá uillinn an fhachtóra cumhachta inmheánach ψ dearfach le E0 níos mó ná I. Tá uillinn chumhachta θ an mhótair dearfach le U níos mó ná E0, tá uillinn an fhachtóra cumhachta φ dearfach le U níos mó ná I, agus tá uillinn an fhachtóra cumhachta inmheánach ψ dearfach le I níos mó ná E0.

Fíor 1 Léaráid chéime d'oibriú mótair sioncrónaigh maighnéad buan
(a) Stádas an ghineadóra (b) Stádas an mhótair

De réir na léaráide céime seo, is féidir na nithe seo a leanas a fháil: nuair a bhíonn an mótar maighnéad buan ag feidhmiú go hualach, nuair a thomhaistear fórsa leictrea-ghluaiseachta spreagtha gan ualach E0, voltas críochfoirt an armatúir U, sruth I, uillinn fachtóir cumhachta φ agus uillinn chumhachta θ, agus mar sin de, is féidir sruth armatúir an ais dhírigh a fháil, agus comhpháirt tras-ais Id = Isin (θ - φ) agus Iq = Icos (θ - φ), ansin is féidir Xd agus Xq a fháil ón gcothromóid seo a leanas:

Nuair a bhíonn an gineadóir ag rith:

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

Nuair a bhíonn an mótar ag rith:

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

Athraíonn paraiméadair staide seasta mótair shioncrónacha maighnéad buan de réir mar a athraíonn coinníollacha oibriúcháin an mhótair, agus nuair a athraíonn sruth an armatúir, athraíonn Xd agus Xq araon. Dá bhrí sin, agus na paraiméadair á gcinneadh, bí cinnte coinníollacha oibriúcháin an mhótair a léiriú freisin. (Méid an tsrutha seafta ailtéarnaigh agus dhírigh nó sruth an statóra agus uillinn an fhachtóra chumhachta inmheánaigh)

Is í an phríomhdheacracht agus na paraiméadair ionduchtacha á dtomhas leis an modh ualaigh dhírigh ná tomhas na huillinne cumhachta θ. Mar is eol dúinn, is é an difríocht uillinne céime idir voltas críochfoirt an mhótair U agus an fórsa leictrea-ghluaiseachta spreagtha. Nuair a bhíonn an mótar ag rith go cobhsaí, is féidir an voltas deiridh a fháil go díreach, ach ní féidir E0 a fháil go díreach, mar sin ní féidir é a fháil ach trí mhodh indíreach chun comhartha tréimhsiúil a fháil leis an minicíocht chéanna le E0 agus difríocht chéime sheasta in ionad E0 d’fhonn comparáid chéime a dhéanamh leis an voltas deiridh.

Is iad na modhanna traidisiúnta indíreacha ná:
1) Cuir roinnt casadh sreinge mín i gcorna tomhais i sliotán armatúir an mhótair atá faoi thástáil, agus cuir roinnt casadh sreinge mín i gcorna bunaidh an mhótair, chun an comhartha comparáide voltais céanna a fháil idir céim agus foirceannadh an mhótair atá faoi thástáil, agus is féidir an uillinn fachtóra cumhachta a chur i gcomparáid.
2) Suiteáil mótar sioncrónach ar seafta an mhótair atá faoi thástáil atá comhionann leis an mótar atá faoi thástáil. Tá an modh tomhais céime voltais [2], a thuairisceofar thíos, bunaithe ar an bprionsabal seo. Taispeántar an léaráid nasctha turgnamhach i bhFíor 2. Is é an TSM an mótar sioncrónach maighnéad buan atá faoi thástáil, is mótar sioncrónach comhionann é an ASM atá riachtanach freisin, is é an PM an príomhghluaiseoir, ar féidir leis a bheith ina mhótar sioncrónach nó ina mhótar DC, is é B an coscán, agus is ascalloscóp dé-bhíoma é an DBO. Tá céimeanna B agus C an TSM agus an ASM ceangailte leis an ascalloscóp. Nuair a bhíonn an TSM ceangailte le soláthar cumhachta trí chéim, faigheann an ascalloscóp na comharthaí VTSM agus E0ASM. Toisc go bhfuil an dá mhótar comhionann agus go rothlaíonn siad go sioncrónach, tá an poitéinseal cúil gan ualach de TSM an tástálaí agus an poitéinseal cúil gan ualach den ASM, a fheidhmíonn mar ghineadóir, E0ASM, i gcéim. Dá bhrí sin, is féidir an uillinn chumhachta θ, i.e., an difríocht céime idir VTSM agus E0ASM, a thomhas.

Fíor 2 Léaráid sreangaithe turgnamhach chun uillinn chumhachta a thomhas

Ní úsáidtear an modh seo go coitianta, den chuid is mó mar gheall ar: ① Tá mótar sioncrónach beag nó claochladán rothlach atá suite i seafta an rótair agus is gá é a thomhas. Tá dhá cheann seafta sínte amach ag an mótar, rud a bhíonn deacair a dhéanamh go minic. ② Braitheann cruinneas tomhais uillinn chumhachta den chuid is mó ar an ábhar armónach ard sa VTSM agus sa E0ASM, agus má tá an t-ábhar armónach sách mór, laghdófar cruinneas an tomhais.
3) Chun cruinneas agus éascaíocht úsáide na tástála uillinne cumhachta a fheabhsú, úsáidtear níos mó braiteoirí suímh anois chun comhartha suímh an rótair a bhrath, agus ansin comparáid chéime leis an gcur chuige voltais deiridh.
Is é an prionsabal bunúsach diosca fótaileictreach teilgthe nó frithchaite a shuiteáil ar seafta an mhótair sioncrónaigh maighnéad buan a thomhas, líon na bpoll atá dáilte go haonfhoirmeach ar an diosca nó marcóirí dubha agus bána agus líon na bpéirí cuaillí den mhótar sioncrónach atá faoi thástáil. Nuair a rothlaíonn an diosca aon réabhlóid amháin leis an mótar, faigheann an braiteoir fótaileictreach comharthaí suímh rótair p agus gineann sé bíoga ísealvoltais p. Nuair a bhíonn an mótar ag rith go sioncrónach, bíonn minicíocht an chomhartha suímh rótair seo cothrom le minicíocht voltas críochfoirt an armatúir, agus léiríonn a chéim céim an fhórsa leictrea-ghluaiseachta spreagtha. Déantar an comhartha bíge sioncrónaithe a aimpliú trí mhúnlú, aistriú céime agus voltas armatúir an mhótair tástála le haghaidh comparáide céime chun an difríocht céime a fháil. Socraithe nuair a bhíonn an mótar ag feidhmiú gan ualach, is é an difríocht céime θ1 (tuairim is go bhfuil an uillinn chumhachta θ = 0 ag an am seo), nuair a bhíonn an t-ualach ag rith, is é an difríocht céime θ2, ansin is é an difríocht céime θ2 - θ1 luach uillinn chumhachta ualaigh an mhótair sioncrónaigh maighnéad buan a thomhas. Taispeántar an léaráid scéimeach i bhFíor 3.

Fíor 3 Léaráid sceimteach de thomhas uillinn chumhachta

Ós rud é go bhfuil sé níos deacra diosca fótaileictreach a bheith brataithe go haonfhoirmeach le marc dubh agus bán, agus nuair a thomhaistear cuaillí sioncrónacha an mhótair bhuanmhaighnéid ag an am céanna, ní féidir an diosca a mharcáil ag an am céanna. Ar mhaithe le simplíocht, is féidir seafta tiomána an mhótair bhuanmhaighnéid atá fillte i gciorcal téip dhubh a thástáil freisin, brataithe le marc bán, agus an solas a bhailítear sa chiorcal seo ar dhromchla an téip mar fhoinse solais an braiteora fótaileictrigh frithchaiteach. Ar an mbealach seo, le gach casadh den mhótar, faigheann an braiteoir fótaileictreach solas frithchaite agus seoltacht uair amháin, rud a chruthaíonn comhartha cuisle leictreach, agus tar éis aimpliú agus a mhúnlú faightear comhartha comparáide E1. Ó cheann foirceann foirceannadh armatúr an mhótair tástála, síos ag an gclaochladán voltais PT go dtí voltas íseal, a sheoltar chuig an gcomparadóir voltais, chun comhartha cuisle voltais dronuilleogach den chéim U1 a fhoirmiú. Trí mhinicíocht roinnte-p U1, faightear comparáid idir an chéim agus an comparadóir céime tríd an gcomparadóir céime. Trí mhinicíocht roinnte-p U1, déantar comparáid idir an difríocht céime agus an comhartha comparáide tríd an gcomparadóir céime.
Is é an easnamh atá ar an modh tomhais uillinn chumhachta thuas ná gur cheart an difríocht idir an dá thomhas a dhéanamh chun an uillinn chumhachta a fháil. Chun an dá chainníocht a bhaint agus an cruinneas a laghdú, agus an difríocht céime ualaigh θ2 á tomhas, is é an difríocht céime tomhaiste ná θ2'=180 ° - θ2, an uillinn chumhachta θ=180 ° - (θ1 + θ2'), rud a athraíonn an dá chainníocht ón gcéim a bhaint go dtí an méid a chuirtear leis. Taispeántar an léaráid chainníochta céime i bhFíor 4.

Fíor 4 Prionsabal an mhodha suimithe céime chun difríocht céime a ríomh

Modh feabhsaithe eile is ea nach n-úsáideann roinnt minicíochta comhartha tonnfhoirm dronuilleogach voltais, ach úsáideann micriríomhaire chun tonnfhoirm an chomhartha a thaifeadadh ag an am céanna, faoi seach, tríd an gcomhéadan ionchuir, taifeadann siad na tonnfhoirmeacha voltais gan ualach agus comhartha suíomh an rótair U0, E0, chomh maith leis na comharthaí tonnfhoirmeacha voltais ualaigh agus suíomh an rótair U1, E1, agus ansin bogann siad tonnfhoirmeacha an dá thaifeadadh i gcoibhneas lena chéile go dtí go mbeidh forluí iomlán idir tonnfhoirmeacha an dá chomhartha tonnfhoirm dronuilleogach voltais, nuair a bhíonn an difríocht céime idir an dá chomhartha suíomh an rótair mar an uillinn chumhachta; nó nuair a bhogann tú an tonnfhoirm go dtí go gcomhthráthaíonn an dá chomhartha suíomh an rótair, ansin is é an difríocht céime idir an dá chomhartha voltais an uillinn chumhachta.
Ba chóir a thabhairt faoi deara nach bhfuil uillinn chumhachta nialasach i gcás oibriú gan ualach mótar sioncrónach maighnéad buan, go háirithe i gcás mótair bheaga. Mar gheall ar an gcaillteanas gan ualach (lena n-áirítear caillteanas copair statóra, caillteanas iarainn, caillteanas meicniúil, caillteanas fáin) le linn oibriú gan ualach, bíonn sé sách mór. Má cheapann tú go bhfuil uillinn chumhachta nialasach, beidh earráid mhór ann i dtomhas na huillinne cumhachta. Is féidir an mótar DC a úsáid chun a chinntiú go mbeidh treo an stiúrtha agus an mhótair tástála comhsheasmhach i riocht an mhótair. Leis an stiúradh mótair DC, is féidir leis an mótar DC rith sa riocht céanna, agus is féidir an mótar DC a úsáid mar mhótar tástála. Is féidir leis seo a chinntiú go mbeidh an mótar DC ag rith i riocht an mhótair, agus go mbeidh treo an stiúrtha agus an mhótair tástála comhsheasmhach leis an mótar DC chun an caillteanas seafta go léir den mhótar tástála (lena n-áirítear caillteanas iarainn, caillteanas meicniúil, caillteanas fáin, srl.) a sholáthar. Is é an modh breithiúnais ná go bhfuil cumhacht ionchuir an mhótair tástála cothrom le tomhaltas copair an statóra, is é sin, P1 = pCu, agus an voltas agus an sruth i gcéim. An uair seo, comhfhreagraíonn an θ1 tomhaiste don uillinn chumhachta nialas.
Achoimre: buntáistí an mhodha seo:
① Is féidir leis an modh ualaigh dhírigh an ionduchtas sáithiúcháin staide seasta a thomhas faoi staideanna ualaigh éagsúla, agus níl aon straitéis rialaithe ag teastáil uaidh, atá iomasach agus simplí.
Ós rud é go ndéantar an tomhas go díreach faoi ualach, is féidir an éifeacht sáithiúcháin agus tionchar an tsrutha dímhaighnéadaithe ar na paraiméadair ionduchtais a chur san áireamh.
Míbhuntáistí a bhaineann leis an modh seo:
① Caithfidh an modh ualaigh dhírigh níos mó cainníochtaí a thomhas ag an am céanna (voltas trí chéim, sruth trí chéim, uillinn fachtóra cumhachta, srl.), tá sé níos deacra an uillinn chumhachta a thomhas, agus bíonn tionchar díreach ag cruinneas tástála gach cainníochta ar chruinneas ríomhanna paraiméadair, agus is furasta gach cineál earráide a charnadh sa tástáil paraiméadair. Dá bhrí sin, agus an modh ualaigh dhírigh á úsáid chun na paraiméadair a thomhas, ba cheart aird a thabhairt ar an anailís earráide, agus cruinneas níos airde a roghnú don ionstraim tástála.
② Sa mhodh tomhais seo, cuirtear voltas críochfoirt an mhótair gan ualach in ionad luach an fhórsa leictreaghluaisneach spreagtha E0 go díreach, agus bíonn earráidí dúchasacha mar thoradh ar an meastachán seo freisin. Ós rud é go n-athraíonn pointe oibriúcháin an mhaighnéid bhuain leis an ualach, rud a chiallaíonn go mbíonn tréscaoilteacht agus dlús flosc an mhaighnéid bhuain difriúil ag sruthanna statóra éagsúla, agus mar sin bíonn an fórsa leictreaghluaisneach spreagtha mar thoradh air difriúil freisin. Ar an mbealach seo, níl sé an-chruinn an fórsa leictreaghluaisneach spreagtha faoi riocht ualaigh a athsholáthar leis an bhfórsa leictreaghluaisneach spreagtha gan ualach.
Tagairtí
[1] Tang Renyuan et al. Teoiric agus dearadh mótair maighnéad buan nua-aimseartha. Béising: Machinery Industry Press. Márta 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Teicneolaíocht, Dearadh agus Feidhmeanna Mótair Maighnéad Buan, 2ú heagrán. Nua-Eabhrac: Marcel Dekker, 2002:170~171
Cóipcheart: Is athchló den nasc bunaidh ar WeChat public number motor peek (电机极客) atá san alt seohttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A

Ní léiríonn an t-alt seo tuairimí ár gcuideachta. Má tá tuairimí nó tuairimí difriúla agat, ceartaigh sinn le do thoil!