I. Tujuan jeung significance tina ngukur induktansi sinkron
(1) Tujuan Ngukur Parameter Induktansi Sinkron (nyaéta Induktansi Cross-axis)
Parameter induktansi AC sareng DC mangrupikeun dua parameter anu paling penting dina motor sinkron magnet permanén. Akuisisi akuratna mangrupikeun prasyarat sareng dasar pikeun ngitung karakteristik motor, simulasi dinamis sareng kontrol laju. Induktansi sinkron tiasa dianggo pikeun ngitung seueur sipat ajeg sapertos faktor kakuatan, efisiensi, torsi, arus armature, kakuatan sareng parameter sanésna. Dina sistem kontrol motor magnét permanén ngagunakeun kontrol vektor, parameter induktor sinkron langsung aub dina algoritma kontrol, sarta hasil panalungtikan némbongkeun yén di wewengkon magnét lemah, nu inaccuracy tina parameter motor bisa ngakibatkeun réduksi signifikan tina torsi jeung kakuatan. Ieu nunjukkeun pentingna parameter induktor sinkron.
(2) Masalah anu kudu diperhatikeun dina ngukur induktansi sinkron
Dina raraga pikeun ménta kapadetan kakuatan tinggi, struktur motor sinkron magnet permanén mindeng dirancang pikeun leuwih kompleks, sarta sirkuit magnét motor leuwih jenuh, nu ngakibatkeun parameter induktansi sinkron motor varying kalawan jenuh tina sirkuit magnét. Dina basa sejen, parameter bakal robah jeung kaayaan operasi motor, lengkep jeung kaayaan operasi dipeunteun tina parameter induktansi sinkron teu bisa akurat ngagambarkeun alam parameter motor. Kituna, perlu pikeun ngukur nilai induktansi dina kaayaan operasi béda.
2.magnet permanén métode pangukuran induktansi sinkron motor
Tulisan ieu ngumpulkeun rupa-rupa metode pikeun ngukur induktansi sinkron sareng ngadamel perbandingan sareng analisa anu lengkep. Métode ieu sacara kasar tiasa digolongkeun kana dua jinis utama: tés beban langsung sareng uji statik teu langsung. Uji statik dibagi deui kana uji statik AC sareng uji statik DC. Dinten ayeuna, angsuran munggaran "Metode Uji Induktor Sinkron" bakal ngajelaskeun metode uji beban.
Sastra [1] ngawanohkeun prinsip métode muatan langsung. Motor magnet permanén biasana tiasa dianalisis ku ngagunakeun téori réaksi ganda pikeun nganalisis operasi bebanna, sareng diagram fase generator sareng operasi motor dipidangkeun dina Gambar 1 di handap ieu. Sudut kakuatan θ generator positif jeung E0 ngaleuwihan U, faktor kakuatan sudut φ positif jeung I ngaleuwihan U, jeung faktor kakuatan internal sudut ψ positif jeung E0 ngaleuwihan I. Sudut kakuatan θ motor positif jeung U ngaleuwihan E0, faktor kakuatan sudut φ positif jeung U ngaleuwihan I, sarta internal faktor kakuatan sudut positif jeung I ψ.
Gbr 1 diagram fase operasi motor sinkron magnet permanén
(a) kaayaan generator (b) kaayaan motor
Numutkeun diagram fase ieu tiasa didapet: lamun operasi beban motor magnet permanén, diukur euweuh-beban éksitasi gaya electromotive E0, tegangan terminal armature U, ayeuna I, sudut faktor kakuatan φ jeung sudut kakuatan θ jeung saterusna, bisa didapet armature ayeuna tina sumbu lempeng, cross-sumbu komponén Id = Isin (θ - φ) jeung Iq = Icos (θ - φ) jeung saterusna X = Icos (θ - φ) jeung saterusna X - φ. persamaan:
Nalika generator ngajalankeun:
Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)
Nalika motor dijalankeun:
Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)
Parameter kaayaan ajeg tina motor sinkron magnet permanén robah sakumaha kaayaan operasi motor robah, sarta nalika armature robah ayeuna, duanana Xd na Xq robah. Ku alatan éta, nalika nangtukeun parameter, pastikeun ogé nunjukkeun kaayaan operasi motor. (Jumlah arus bolak-balik sareng aci langsung atanapi arus stator sareng sudut faktor kakuatan internal)
Kasusah utama nalika ngukur parameter induktif ku metode beban langsung perenahna dina pangukuran sudut kakuatan θ. Sakumaha urang terang, éta bédana sudut fase antara tegangan terminal motor U sareng gaya éléktromotif éksitasi. Nalika motor dijalankeun stably, tegangan tungtung bisa didapet langsung, tapi E0 teu bisa diala langsung, ku kituna ngan bisa diala ku metoda teu langsung pikeun ménta sinyal periodik jeung frékuénsi sarua E0 sarta bédana fase tetep pikeun ngaganti E0 dina urutan nyieun hiji ngabandingkeun fase jeung tegangan tungtung.
Métode teu langsung tradisional nyaéta:
1) dina slot armature motor dina test dikubur pitch jeung coil aslina motor urang sababaraha robah warna ka warna tina kawat rupa salaku coil ukur, dina urutan pikeun ménta fase sarua jeung motor pungkal handapeun sinyal ngabandingkeun tegangan test, ngaliwatan ngabandingkeun tina sudut faktor kakuatan bisa didapet.
2) Pasang motor sinkron dina aci motor anu diuji anu sami sareng motor anu diuji. Métode pangukuran fase tegangan [2], anu bakal dijelaskeun di handap, dumasar kana prinsip ieu. Diagram sambungan ékspérimén dipidangkeun dina Gambar 2. TSM nyaéta motor sinkron magnet permanén anu diuji, ASM mangrupikeun motor sinkron idéntik anu ogé diperyogikeun, PM nyaéta mover perdana, anu tiasa janten motor sinkron atanapi motor DC, B nyaéta rem, sareng DBO mangrupikeun osiloskop sinar ganda sareng oskop TSM. Nalika TSM disambungkeun ka catu daya tilu-fase, oscilloscope narima sinyal VTSM na E0ASM. sabab dua motor idéntik jeung muterkeun synchronously, nu backpotential no-beban TSM of tester jeung no-beban backpotential ASM, nu tindakan minangka generator a, E0ASM, dina fase. Ku alatan éta, sudut kakuatan θ, nyaéta, bédana fase antara VTSM jeung E0ASM bisa diukur.
Gbr 2 diagram wiring ékspérimén pikeun ngukur sudut kakuatan
Metoda ieu teu pisan ilahar dipake, utamana kusabab: ① dina aci rotor dipasang motor sinkron leutik atawa trafo Rotary diperlukeun pikeun diukur motor boga dua aci outstretched tungtung, nu mindeng hésé ngalakukeun. ② Akurasi pangukuran sudut kakuatan gumantung pisan kana eusi harmonik anu luhur tina VTSM sareng E0ASM, sareng upami eusi harmonik kawilang ageung, akurasi pangukuran bakal ngirangan.
3) Pikeun ngaronjatkeun akurasi test sudut kakuatan sarta betah pamakéan, ayeuna leuwih ngagunakeun sensor posisi pikeun ngadeteksi sinyal posisi rotor, lajeng fase ngabandingkeun jeung pendekatan tegangan tungtung.
Prinsip dasarna nyaéta masang piringan fotoéléktrik anu diproyeksikan atanapi dicerminkeun dina aci motor sinkron magnet permanén anu diukur, jumlah liang anu disebarkeun seragam dina disk atanapi spidol hideung bodas sareng jumlah pasang kutub motor sinkron anu diuji. Nalika disk rotates hiji revolusi jeung motor, sensor photoelectric narima sinyal posisi rotor p sarta dibangkitkeun p pulsa tegangan low. Nalika motor ngajalankeun sinkron, frékuénsi sinyal posisi rotor ieu sarua jeung frékuénsi tegangan terminal armature, sarta fase na ngagambarkeun fase gaya electromotive éksitasi. Sinyal pulsa sinkronisasi diamplifikasi ku cara ngabentuk, ngageser fase sareng tegangan armature motor uji pikeun ngabandingkeun fase pikeun kéngingkeun bédana fase. Nyetél nalika operasi motor no-beban, bédana fase nyaéta θ1 (kira-kira dina waktos ayeuna sudut kakuatan θ = 0), nalika beban dijalankeun, bédana fase nyaéta θ2, teras bédana fase θ2 - θ1 nyaéta nilai sudut kakuatan beban motor sinkron magnet permanén anu diukur. Diagram skématik dipidangkeun dina Gambar 3.
Gbr 3 diagram skéma tina pangukuran sudut kakuatan
Saperti dina piringan photoelectric seragam coated kalawan tanda hideung bodas leuwih hese, sarta lamun diukur magnet permanen kutub motor sinkron dina waktos anu sareng nyirian disk teu bisa umum saling. Pikeun kesederhanaan, ogé bisa diuji dina aci drive motor magnet permanén dibungkus dina bunderan tape hideung, coated ku tanda bodas, sumber cahaya sensor photoelectric reflective dipancarkeun ku lampu dikumpulkeun dina bunderan ieu dina beungeut tape teh. Ku cara kieu, unggal péngkolan motor, sensor photoelectric dina transistor photosensitive alatan narima lampu reflected jeung konduksi sakali, hasilna sinyal pulsa listrik, sanggeus Gedekeun jeung shaping pikeun meunangkeun sinyal ngabandingkeun E1. ti motor test armature pungkal tungtung sagala tegangan dua-fase, ku trafo tegangan PT turun ka tegangan low, dikirim ka comparator tegangan, formasi wawakil fase rectangular sinyal pulsa tegangan U1. U1 ku frékuénsi p-divisi, komparator fase pikeun meunangkeun babandingan antara fase jeung komparator fase. U1 ku frékuénsi p-divisi, ku comparator fase pikeun ngabandingkeun bédana fase jeung sinyal.
Kakurangan metode pangukuran sudut kakuatan di luhur nyaéta yén bédana antara dua pangukuran kedah dilakukeun pikeun kéngingkeun sudut kakuatan. Pikeun ngahindarkeun dua kuantitas anu dikurangan sareng ngirangan akurasi, dina pangukuran bédana fase beban θ2, ngabalikeun sinyal U2, bédana fase anu diukur nyaéta θ2'=180 ° - θ2, sudut kakuatan θ=180 ° - (θ1 + θ2'), anu ngarobih tina dua kuantitas éta. Diagram kuantitas fase dipidangkeun dina Gbr. 4.
Gbr. 4 Prinsip métode tambah fase keur ngitung bédana fase
Métode séjén ningkat henteu ngagunakeun tegangan rectangular waveform division frékuénsi sinyal, tapi ngagunakeun microcomputer pikeun sakaligus ngarekam gelombang sinyal, masing-masing ngaliwatan panganteur input, ngarekam tegangan no-beban jeung rotor posisi sinyal gelombang U0, E0, kitu ogé tegangan beban sarta posisi rotor rectangular gelombang sinyal U1, E1, lajeng mindahkeun gelombang gelombang rélatif ti dua gelombang rectang dua séjén nepi ka ngarekam gelombang rélatif unggal dua gelombang rectangular. sinyal sagemblengna tumpang tindih, nalika bédana fase antara dua rotor Beda fase antara dua sinyal posisi rotor nyaéta sudut kakuatan; atawa mindahkeun gelombang ka dua gelombang sinyal posisi rotor coincide, mangka bédana fase antara dua sinyal tegangan nyaéta sudut kakuatan.
Ieu kudu nunjuk kaluar yén sabenerna no-beban operasi motor sinkron magnet permanén, sudut kakuatan teu nol, utamana pikeun motor leutik, alatan operasi no-beban tina no-beban leungitna (kaasup stator leungitna tambaga, leungitna beusi, leungitna mékanis, leungitna stray) relatif badag, lamun Anjeun mikir yén sudut kakuatan no-beban nol, éta bakal ngabalukarkeun hiji kakuatan badag dina sudut jalan dina ukuran motor DC, éta bakal ngabalukarkeun hiji kasalahan badag dina sudut jalan. tina motor, arah steering jeung test motor steering konsisten, jeung DC motor steering, motor DC bisa ngajalankeun dina kaayaan anu sarua, jeung motor DC bisa dipaké salaku motor test. Ieu tiasa ngajantenkeun motor DC ngajalankeun dina kaayaan motor, setir sareng setir motor uji konsisten sareng motor DC pikeun nyayogikeun sagala leungitna aci motor uji (kalebet leungitna beusi, leungitna mékanis, leungitna stray, jsb.). Métode judgment nyaéta yén kakuatan input motor test sarua jeung konsumsi tambaga stator, nyaeta, P1 = pCu, sarta tegangan jeung arus dina fase. waktos ieu θ1 diukur pakait jeung sudut kakuatan nol.
Ringkesan: kaunggulan tina metoda ieu:
① Metodeu beban langsung tiasa ngukur induktansi jenuh kaayaan ajeg dina sababaraha kaayaan beban, sareng henteu meryogikeun strategi kontrol, anu intuitif sareng sederhana.
Kusabab pangukuran dilakukeun langsung dina beban, pangaruh jenuh sareng pangaruh arus demagnetisasi dina parameter induktansi tiasa dipertimbangkeun.
Kakurangan tina metoda ieu:
① Metode beban langsung kedah ngukur langkung seueur dina waktos anu sami (tegangan tilu-fase, arus tilu-fase, sudut faktor kakuatan, jsb.), Pangukuran sudut kakuatan langkung sesah, sareng akurasi tés unggal kuantitas gaduh dampak langsung kana katepatan itungan parameter, sareng sagala jinis kasalahan dina tés akumulasi gampang. Ku alatan éta, nalika ngagunakeun métode beban langsung pikeun ngukur parameter, perhatian kudu dibayar ka analisis kasalahan, sarta milih akurasi luhur instrumen test.
② Nilai gaya éléktromotif éksitasi E0 dina padika pangukuran ieu langsung diganti ku tegangan terminal motor tanpa beban, sareng perkiraan ieu ogé nyababkeun kasalahan anu alami. Kusabab, titik operasi tina magnét permanén robah kalawan beban, nu hartina dina arus stator béda, perméabilitas jeung dénsitas fluks magnet permanén béda, jadi gaya electromotive éksitasi anu dihasilkeun ogé béda. Ku cara kieu, teu akurat pisan pikeun ngagentos gaya éléktromotif éksitasi dina kaayaan beban sareng gaya éléktromotif éksitasi tanpa beban.
Rujukan
[1] Tang Renyuan dkk. Téori motor magnet permanen modern jeung desain. Beijing: Mesin Industri Pencét. Maret 2011
[2] JF Gieras, M. Jangjang. Téknologi Motor Magnet Permanén, Desain sareng Aplikasi, ed 2nd. York énggal: Marcel Dekker, 2002: 170~171
Hak Cipta: Tulisan ieu mangrupikeun cetak ulang tina WeChat public number motor peek(电机极客), tautan aslihttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Tulisan ieu henteu ngagambarkeun pandangan perusahaan urang. Upami anjeun gaduh pendapat atanapi pandangan anu béda, punten lereskeun kami!
waktos pos: Jul-18-2024