المعلمات النموذجية للمحركات الكهربائية لظروف التشغيل المطلوبة.

1.
عادة ما يحتاج الباحثون الذين شاركوا في محاكاة التحكم في السيارات الكهربائية إلى مجموعة من معلمات النموذج المناسبة لإنتاج ظروف التشغيل في المنطقة المطلوبة.
نظرًا لأن أي مجموعة من المعلمات قد لا تكون معقولة ، فإنها تبحث عن مجموعة من المعلمات في المحاكاة التي تنتمي إلى محرك حقيقي ، أو على الأقل نموذج تم التحقق منه.
ومع ذلك ، فإن ما اكتشفوه قد لا يفي بمتطلباتهم بشكل جيد.
أيضًا ، نظرًا لوجود خطأ في البرمجة في مجموعة من المعلمات وظروف العمل ، فقد لا يلاحظون استثناءً لنتائج المحاكاة.
لذلك يحتاجون إلى بعض خوارزميات التصميم التي تعطي ببساطة معلمات النموذج التي تتحكم في المحاكاة ضمن نطاق العمل المطلوب.
هناك العديد من أعمال تصميم محرك DC [1-3]
محرك تحريض [4-7]
محرك متزامن دائم للمغناطيس (PMSM) [8-10]
، أو حول الدوار (WRSM) [11-13]
، واثنين من أسطوانة [9] ، [12] و Palient-Pole [10-11] ، [13].
لقد شرحوا طرقًا جيدة للعثور على تنفيذ وتصنيع مادي وقاموا ببعض التحسينات ؛
ومع ذلك ، لم يعطوا جميع المعلمات النموذجية مناسبة للمحاكاة ، وأحيانًا لم تعطي حتى المقاومة المتعرجة.
يوفر Awebsite بعض أدوات الحوسبة للمغناطيس الدائم (PM)
المصمم للسيارات [14].
يحسب المعلمات الفعلية ، بما في ذلك معظم المعلمات المطلوبة لمحاكاة النموذج البسيط عبر الإنترنت.
ومع ذلك ، تسأل الأدوات المستخدم عن بعض الخيارات ، والتي لا يُعرف للمستخدمين عديمي الخبرة حتى لو تم توفير صور توضيحية.
بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن للمستخدم أن يبدأ مباشرة من المتطلبات الأساسية لظروف التشغيل مثل الطاقة والجهد والسرعة والكفاءة.
لذلك ، على الرغم من وجود أدوات وخوارزميات جديرة بالثناء في تصميم المحركات ، فإن الأدوات والخوارزميات الموجودة في الأدبيات ليست مناسبة للباحثين للحصول على معلمات نموذجية بسيطة ضمن نطاق العمل المطلوب.
لا أريد تمديد قائمة المراجع ، لأن الدراسة التي تشرح طرق التصميم المناسبة لسيطرة الباحث على أغراض المحاكاة من الواضح أنها نقص خطير في الأدبيات.
تساعد هذه الورقة الباحثين في إنشاء معلمات الحركة الخاصة بهم بناءً على ظروف التشغيل التي يتوقعونها.
الخوارزمية المقترحة مناسبة للمحركات المؤازرة DC ومحركات الحث والمحركات المتزامنة مع PM أو دوارات متعرج من النوع المحدب أو الأسطواني ، وكذلك المحولات.
هذه هي خوارزميات تصميم أخرى تعتمد على المعايير التي تختلف تمامًا عن معايير التصميم المادي [15-16]
لأنها مقترحة لأغراض المحاكاة والحساب.
لتوضيح أن هذا التصميم قد يعطي أيضًا بعض الآراء حول قيم معلمات التصنيع ، بما في ذلك خوارزمية المحولات.
على الرغم من أن معظم الصيغ جيدة.
كما نعلم جميعًا ، يجب التأكيد على أنه لا ينبغي التقليل من المساهمات ، وأنه من غير المرجح أن تصل إلى مجموعة من المعلمات التي تلبي المتطلبات دون اتباع الخطوات المنظمة وافتراضات التحكم بشكل خاص.
لم يؤدي مسح الأدب الصارم إلى إيجاد خوارزمية تفي بالمتطلبات الأساسية لـ \ 'الطاقة العاملة والجهد والسرعة والكفاءة \' لمحركات العاصمة ، الحث ، المحركات المتزامنة.
كمحرك تعريفي والإسقاط ،
يحتاج المحرك المتزامن القطبي إلى خوارزمية مفصلة ، والتي هي المساهمة الرئيسية لهذه الورقة.
كما سيتم وصفها ، يمكن أيضًا استخدام هذه الخوارزميات عند إعطاء متطلبات وضع المولد.
كما يفترضها معظم النماذج ، يتم تجاهل الخسارة الأساسية ، والتأخر ، والتشبع ، وأدوار Armaturaction هنا.
يعتمد النموذج الذي يستخدمه محرك AC على تحويل 3 طور [
يسار وأسهم يسارون 2Phase (DQ)
إلى سعة متغير الطور المستخدم بشكل أساسي في الأدبيات.
تعتمد هذه الخوارزميات على بعض التفضيلات ، حيث يمكن إعطاء الأولوية لأي اختيار معين لطرق التحكم والافتراضات التعسفية أثناء عملية التصميم لتلبية ظروف التشغيل المطلوبة.
من أجل البساطة ، ترد معظم صيغ الخوارزمية في الجدول.
ثم يتم إعطاء النماذج في نموذج المعادلات التفاضلية ، والتي تكون جاهزة للمحاكاة مع برنامج Solver. الثاني.
DC Servo Motor Design.
النظرية التي كانت (t)
تتغير المشتقات إلى الصفر ، تصبح المعادلات الكهربائية والميكانيكية في حالة مستقرة [17]
المحرك [
التعبيرات الرياضية غير القابلة للانكليزة] (1) [
تعبيرات رياضية غير قابلة للتعدين] (2)
إذا مضاعفة [i. الفرعية. أ] و [أوميغا]
أين هي المعلمات 【ر. الفرعية. A] و [L. الفرعية. أ]
مقاومة وحث على التسليح ، [ك. الفرعية. ب]
هو الإمكانات الخلفية أو ثابت عزم الدوران ، [ب. الفرعية. F]
هو الاحتكاك الثابت و [J. الفرعية. أنا] هو الجمود.
والمتغيرات [v. الفرعية. أ] و [أنا. الفرعية. A]
الجهد والتيار من اللف ، [أوميغا]
سرعة الدوار الزاوي في [rad/s] t. الفرعية. ل]
هل هو تحميل عزم الدوران ، [ص. الفرعية. أنا] و [P. الفرعية. O]
المدخلات والمخرجات ، [ص. الفرعية. M]
هل هي الطاقة الميكانيكية والكهربائية ، 【ص. الفرعية. Cu] و [P. الفرعية. و]
إنها قوة الخسارة الناجمة عن مقاومة التعرج والاحتكاك على التوالي.
يحتوي النموذج على 5 معلمات ، ولكن 2 منها [L. الفرعية. A] و [J. الفرعية. أنا]
، لا يوجد تأثير في حالة مستقرة.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك متغيران مستقلان ، 【v. الفرعية. A] و [T. الفرعية. ل].
لذلك ، يمكن أن يكون لدينا 5 متطلبات للحالة المستقرة ومتطلبات 2 للعابر ، وهو الوقت الكهربائي والميكانيكي ثابت محدد [L. الفرعية. أ] و [ي. الفرعية. أنا] على التوالي. B.
الخوارزمية ، وإعطاء مثال لخوارزمية المتطلبات في الجدول الأول
ثالثًا ، ويستند معظمها على مخطط عنصر الطاقة (1)-(2)
، لبعض المتطلبات الأخرى ، يمكن تعديله ببساطة.
على سبيل المثال ، في كل ([v. sub. a] ، [i. sub. a] ، [p. sub. i]) ، ([p. sub. o] ، [p. sub. i] ، [eta]) ، ([ [Tau]
.
إذا لم يتم تجاهل الخسارة الأساسية ، فيجب طرحها أيضًا من [P. الفرعية. الخسارة]
عند حساب [P. الفرعية. Cu].
قيم التشغيل في الجدول II والمعلمات في الجدول III هي المحاكاة التالية لنموذج محرك DC Servo [تم التحقق منه بدقة] 17]: [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحدان] (3) III.
تصميم محرك التعريفي.
نظرية التحكم الموجهة نحو المجال (FOC)
في حالة الدائرة القصيرة الدوار ، سيتم النظر فيها ، حيث يكون متجه رابط المجال المغناطيسي الدوار ومحور D.
بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تفضيل الحد الأدنى لتيار RMS لعزم الدوران المتساوي.
نظرًا لأن جميع المشتقات تصبح صفرًا في حالة مستقرة ، فإن المعادلة الكهربائية [18]
تصبح الجزء الثابت والدوار [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (4) [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (5) أين [؟ ؟ ] و [[PSI]. الفرعية. ص] = [[PSI]. الفرعية. RD]+ J [[PSI]. الفرعية. RQ] = [ل. الفرعية. ص] [أنا. الفرعية. ص]+[مي. الفرعية. S]
الجهد الثابت المعقد ، التدفق الحالي والمغناطيسي ، والإطار المرجعي فيما يتعلق بالتدوير في أي سرعة زاوية كهربائية ، الدوار هو [[أوميغا]. الفرعية. ز] ؛ [ر. الفرعية. S] ، [L. الفرعية. S] ، [R. الفرعية. ص] و [L. الفرعية. ص]
مقاومة الجزء الثابت والحث ، وكذلك مقاومة الدوار والحث ، على التوالي ؛
الحث بين الجزء الثابت والدوار ، و [أوميغا]. الفرعية. ص]
إنها السرعة الكهربائية للدوار.
مع الاختيار [[أوميغا]. الفرعية. ز] مرضية [[PSI]. الفرعية. RQ]
FOC = 0 ، من (4)-(5) أو [19] ، نحصل على [[PSI]. الفرعية. RD] = [MI. الفرعية. SD]
في حالة مستقرة. النظر في [[PSI]. الفرعية. r] = ([L. sub. r]/m) ([[[psi]. sub. s]-[sigma] [l. sub. s] [i. sub. s])
قيمة الحالة الثابتة [[[psi]. الفرعية. sq] = [sigma] [l. الفرعية. S] [أنا. الفرعية. SQ]] ، [[[psi]. الفرعية. SD] = [ل. الفرعية. S] [أنا. الفرعية. SD]] (6)
التنفيذ ، والذي [Sigma] = 1 -[م. رشفة. 2]/([l. sub. s] [l. sub. r])
هو معامل التسرب. ثم يصبح (4) [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتلال] (7)
في حالة مستقرة.
اضرب على كلا الجانبين (3/2) [[i. الفرعية. SD] [أنا. الفرعية. SQ]]
من اليسار [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحدشة] (8) حيث [P. الفرعية. أنا]
طاقة المدخلات الثابت و [P. الفرعية. CUST]
هو فقدان المقاومة من الجزء الثابت.
[الاختيار]
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (9) قوى [[PSI]. الفرعية. RQ] [السهم الأيمن]
بسرعة 0 وفقًا لوقت الوقت الكهربائي للوقت [[تاو]. الفرعية. ص] = [ل. الفرعية. ص]/[ص. الفرعية. R] ، ويجعل (8) [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتلال] (10)
خيار تعسفي آخر هو زاوية I بالنسبة إلى D-
محور الإطار المرجعي ، لا حاجة لفرض متطلبات على [[PSI]. الفرعية. RD].
الخيار المعقول لهذه الزاوية هو 45 [درجة] ، أي [i. الفرعية. SD] = [i. الفرعية. SD]
أقصى عزم الدوران الميكانيكي والكهربائي 【T. الفرعية. ه]
إلى حد ما [؟ ؟ ] منذ [T. الفرعية. ه]
نسبية [أنا. الفرعية. SD] [أنا. الفرعية. SQ]
بسبب الاختيار 【[psi]. الفرعية. RQ]
= 0 ، كما دع [أوميغا]]. الفرعية. ز] = [[أوميغا]]. الفرعية. S]
، السرعة المتزامنة في RAD/S الكهربائية
وبعبارة أخرى ، يوفر هذا الاختيار درجة معينة [T. الفرعية. E]
تم الحصول عليها من خلال الحد الأدنى لمستوى الجزء الثابت RMS الحالي. ثم من (9) و (10) ، [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتلال] (11)
أين S؟
يمكنك أن ترى من
الدائرة المكافئة للمرحلة الواحدة للمحرك التعريفي دون فقدان أساسي في حالة مستقرة ، [
تعبيرات رياضية غير قابلة للإنقاذ] (12)
ووفقًا (9) ، الاختيار [i. الفرعية. SD] = [i. الفرعية. يحدث SD] إذا [[[Tau]. الفرعية. r] = [1-s/s [[أوميغا]. الفرعية. R]]] (13)
على الجانب الأيمن من المكافئ (11) إلى (12) واستخدام (13)
، نجد علاقة معلمة أخرى من قيمة العملية: [
تعبيرات رياضية غير قابلة للانسياب] (14)
في خوارزمية التصميم لمحرك التعريفي ، عامل قوة الثبات [PHI]. الفرعية. 1]
نظرًا لأنه يساوي [COS45] ، فلا ينبغي أن يكون هذا التصميم
المتأخر للمحرك التعريفي المثالي [20]
حيث ، إذا تم تطبيق الحد الأدنى لاستئجار RMSCUR على عزم الدوران المطلوب و COS45 تقريبًا [، تكون مقاومة التدفق والثقة هي Zerodegrees]
في معظم الحالات الأخرى.
والسبب هو ، من (6) ، منذ [[PSI]. الفرعية. SQ]/[[PSI]. الفرعية. SD] = [Sigma] [
حول ما يعادل] 0 ، [[PSI]. الفرعية. S]
تقريبا مع المحور d ، [v. الفرعية. S] حوالي 90 [درجات]
قبل ذلك ، كان حوالي 45 [درجة] قبل [i. الفرعية. S] عندما [أنا. الفرعية. SD] = [i. الفرعية. SQ].
القيمة الدقيقة لـ COS [[PHI]. الفرعية. 1]
من الصعب تحديدها مباشرة ، ولكن يمكننا القيام بذلك على مرحلتين.
أولاً ، يتم حساب المعلمات مع [التحكيم. [فاي]. الفرعية. 1]
القيمة هي 0. 7.
وفقًا لمعايير التصميم في القسم الفرعي التالي ، يكون تيار الجزء الثابت يتناسب عكسيا مع COS [[PHI]. الفرعية. 1] ، ثم ([M. sup. 2]/[l. sub. r])
proportional [cos. رشفة. 2] [[PHI]. الفرعية. 1] بواسطة (14) وكذلك [؟ ؟ ] و [L. الفرعية. S] = [م. رشفة. 2]/(1 -[سيجما]) [ل. الفرعية. ص].
لذلك ، الجهد الثابت من (7)
يتناسب مع cos [[phi]. الفرعية. 1].
أي COS في المرحلة الأولى [[PHI]. الفرعية. 1] القيمة ، (7)
لا يجوز إعطاء الجهد الثابت المطلوب ؛
لكن cos الصحيح [[phi]. الفرعية. 1]
يمكنك بعد ذلك العثور على القيمة باستخدام المقياس وحساب بعض المعلمات مرة أخرى وفقًا لذلك. ب.
باستخدام مثال لتلبية المتطلبات في الجدول الرابع ، يتم حساب الخوارزمية لأول مرة في الجدول V حيث يكون للرمز نفسه نفس المعنى المحدد في القسم الثاني. بعد ذلك ، 2-
يتم الانتهاء من حساب المرحلة.
في المرحلة الأولى ، تم العثور على القيمة الزمنية التي يمثلها الرمز مع الحد الأعلى مع التحكيم COS [[PHI]. الفرعية. 1] (0.
7 على سبيل المثال)
كما هو موضح في الجدول 6.
في المرحلة الثانية ، يتم حساب بعض القيم والمعلمات التشغيلية بدقة كما هو موضح في الجدول السابع لتلبية المتطلبات.
كما هو موضح في الجدول الثامن ، يمكن أيضًا حساب بعض قيم التشغيل الإضافية. ؛
يمكن استخدام النماذج التي تحاكي مجموعات المعلمات مع أي شكل من أشكال النموذج
على سبيل المثال ، ترتيب المعادلة التفاضلية النموذجية في [18]
تصبح طبيعية ، (15)
تم الحصول عليها في الإطار المرجعي المتزامن
الدوار ، والتيار الثابت والمجال المغناطيسي الدوار هما متغيرات الحالة الكهربائية. [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (15)
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام نموذج محرك مزدوج التغذية (16)
مع المعلمات الموجودة بواسطة الخوارزمية ؛
ومع ذلك ، فإن قيمة تشغيل الخوارزمية هي الجهد الدوار صفري [V. الفرعية. RD] ، [v. الفرعية. RQ]. المعادلة (16)
يتم الحصول على المعادلة التفاضلية للنموذج في
الشكل الطبيعي [21]. [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحدشة] (16) د.
الدائرة المكافئة والقيمة المضافة: يمكن أيضًا تحويل المعلمات إلى
دائرة معادلة الطور الواحد (الشكل 1)
كما هو موضح في الجدول 9.
يتم محاكاة جميع هذه المعلمات وظروف التشغيل (15)
وحساب الدائرة المكافئة. رابعا. PMSM Design A.
النظرية من أجل تطوير خوارزمية التصميم للمحرك المتزامن المغناطيسي الدائم ، سيتم النظر في اتجاه المجال المغناطيسي الثابت ، حيث تكون مكونات رابط المجال المغناطيسي الثابت من مصدر المغناطيس الدائم ([[phi]
.
بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تفضيل الحد الأدنى لتيار RMS لعزم الدوران المطلوب.
معادلة الجزء الثابت] 22]
على غرار محرك التعريفي [[أوميغا]. الفرعية. ص] استبدل [[أوميغا]. الفرعية. ز].
نظرًا لأن جميع المشتقات تصبح صفرًا في الحالة المستقرة ، تصبح معادلة الجزء الثابت [
تعبيرات رياضية غير قابلة للتعدين] (17) حيث [
تعبيرات رياضية غير قابلة للإنقاذ] (18) [ل. الفرعية. SD] و [L. الفرعية. SQ] هي الحث المتزامن المحور D-و Q-Q-
المتمثل في
أن معنى آلة القطب والرموز المماثلة يشبه معنى المحرك التعريفي.
ثم في التوازن ، [
التعبيرات الرياضية غير القابلة للاسترداد] (19)
تضاعف كلا الجانبين (3/2) [[i. الفرعية. SD] [أنا. الفرعية. SQ]]
طاقة الإدخال من اليسار: [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (20)
المصطلح الأول على اليمين هو [P. الفرعية. Cu].
لأن عزم الدوران الميكانيكي والكهربائي هو [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتلال] (21) و [[أوميغا]. الفرعية. MEC] = [[أوميغا]. الفرعية. ص]/[ن. الفرعية. pp]
، مجموع المصطلحين الآخرين على الجانب الأيمن (20)
يساوي الطاقة الميكانيكية والكهربائية ([P. sub. m] = [t. sub. e] [[أوميغا].
للحصول على أكبر [T. الفرعية. هـ]
إلى حد ما ، استئجار الجزء الثابت RMSCUR [؟ ؟ ]جيل [؟ ؟ ]
يساوي المشتق [T. الفرعية. ه]
حول [أنا. الفرعية. SD]
إلى الصفر ، نحتاج إلى حل [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (22) لـ [i. الفرعية. SD]. استخدام [؟ ؟ ]
المعرّفة على أنها نسبة عزم الدوران إلى مجموع [بسبب المغناطيس الدائم] ر. الفرعية. ه] ، و [؟ ؟ ] في (22) ، [
تعبيرات رياضية غير قابلة للإنقاذ] (23) [
تعبيرات رياضية غير قابلة للإنقاذ] (24) منذ [[PHI]. الفرعية. PM]
هي معلمة معينة ، [
تعبيرات رياضية غير قابلة للإنقاذ] (25) [
تعبيرات رياضية غير محدودة] (26)
الخوارزمية لتحديد معلمات المحرك المتزامن المغناطيسي الدائم وفقًا لظروف التشغيل المطلوبة بسيطة للغاية بالنسبة لنوع الدوار الأسطوانية لأن [ك. الفرعية. TPM] = 1 كـ [L. الفرعية. SD] = [L. الفرعية. SQ]. تساوي [؟ ؟ ] باستخدام (19) يعطي [
تعبيرات رياضية غير قابلة للإنقاذ] (27)
محركًا متزامنًا دائم للمغناطيس للدوار الأسطواني.
ومع ذلك ، معادلة غير خطي [ك. الفرعية. TPM]
مشكلة هذه المعاملات معقدة للغاية ويجب حلها. نوع القطب.
لتحديد [يوصى باستخدام خوارزمية حلقة بدلاً من حل هذه المشكلة المعقدة] k. الفرعية. TPM].
يمكن أن تكون خوارزمية الحلقة
هي طريقة نيوتن- رامبسون ، ولكن يتم استبدال المشتق بالتقريب العددي للتكرارين الأخيرين.
يمكن بعد ذلك تحديد المعلمات الأخرى. ب.
باستخدام مثال لتلبية المتطلبات في الجدول X ، يتم حساب الخوارزمية أولاً في TableXI ، حيث يكون للرمز نفسه نفس المعنى المحدد في الأقسام السابقة.
لذلك ، إذا كان الدوار أسطواني. ه. [ك. الفرعية. DQ]
= 1 ، يتم عرض المعلمات الأخرى وبعض قيم التشغيل في الجدول 12.
بالنسبة للمحركات ذات الأقطاب المهمة ([K. Sub. DQ] [لا تساوي] 1)
، يتم اقتراح الخوارزمية التالية مع الحلقة: الخطوة 1: تعيين قيمة الإيقاف E لـ | [هـ. الفرعية. الخامس]
| خطأ مطلق [V. الفرعية. S1. رشفة. RMS]
متطلبات ، على سبيل المثال [Epsilon] = [10. رشفة. -6] ضد.
الخطوة 2: تعيين حد لـ | [دلتا] [ك. الفرعية. TPM]
| ، التغيير المطلق] ك. الفرعية. TPM]
في خطوة ، على سبيل المثال [دلتا] [ك. الفرعية. كحد أقصى] = 0. 02.
الخطوة 3: ابدأ العملية التالية في أي وقت على سبيل المثال القيمة [ك. الفرعية. TPM] = 0. 5 ، [Delta] [K. الفرعية. TPM] = 0. 0001 ، [هـ. الفرعية. V] = 0. 3V ، [E. الفرعية. خامسا سوب. قديم] = 0.
الخطوة 4 من 5 فولت: حافة | [هـ. الفرعية. الخامس] | > [epsilon] ، الخطوة 4. ج: [؟ ؟ ] الخطوة 4. ب: إذا [؟ ؟ ]، ثم [؟ ؟ ] الخطوة 4. ج: [ك. الفرعية. TPM] = [ك. الفرعية. TPM]+ [دلتا] [ك. الفرعية. TPM] ، [هـ. الفرعية. خامسا سوب. قديم] = [هـ. الفرعية. V] الخطوة 4. D: حساب [i. الفرعية. SD] و [i. الفرعية. SD] من (25) و (26) الخطوة 4. ه: [؟ ؟ ] الخطوة 4. ز: حساب [v. الفرعية. SD] و [V. الفرعية. SQ] من (19) الخطوة 4. H: [؟ ؟ ]
في النهاية ، تقوم الخوارزمية بإنشاء المعلمات وقيم الإجراء في المثال في TableXIII.
يتم التحقق منها بدقة عن طريق محاكاة C.
النماذج المستخدمة لمحاكاة مجموعات المعلمات يمكن استخدامها مع أي شكل من أشكال النموذج ، على سبيل المثال ، (28)
في الإطار المرجعي المتزامن مع تيار الجزء الثابت وسرعة الدوار كمتغيرات الحالة الكهربائية.
يتم الحصول على المعادلة التفاضلية للنموذج في
الشكل الطبيعي [22]. [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحدشة] (28) ضد. تصميم WRSM A.
النظرية لتحديد معلمات WRSM لقيم تشغيل معينة ، مثل طريقة تصميم المحرك المتزامن المغناطيسي الدائم الذي يحل محل [P. P. الفرعية. Cu] و [[Phi]. الفرعية. PM] مع [P. الفرعية. CUST] و [MI. الفرعية. و]
أين هم 【أنا. الفرعية. F]
هو التيار الدوار ، M هو الحث بين الجزء الثابت والدوار. وبالمثل [P. الفرعية. أنا] في [I. الفرعية. S1. رشفة. RMS] و [ر. الفرعية. E]
يتم استبدال الصيغة فقط بقدرة الإدخال من الجزء الثابت [P. الفرعية. IST] = [P. الفرعية. أنا]-[ص. الفرعية. كوروت].
بالإضافة إلى ذلك ، أي توقعين لـ A SED [V. الفرعية. و] ، [أنا. الفرعية. و] و [ك. الفرعية. RL] = [ص. الفرعية. كوروت]/[ص. الفرعية. خسارة]؛
تم العثور على الثالث في علاقة الحالة المستقرة ، v. الفرعية. F] = [R. الفرعية. و] [أنا. الفرعية. و] ، حيث [v. الفرعية. و] و [ر. الفرعية. و]
هو الجهد ومقاومة الدوار.
تحديد الحث الدوار [L. الفرعية. F]
، متطلبات إضافية لقياس التيار بين مرحلة الجزء الثابت ولف الدوار [[Sigma]. الفرعية. و] = 1 -[3 [م. رشفة. 2]/2 [ل. الفرعية. SD] [ل. الفرعية. F]]] (29)
هذا القياس أكثر تعقيدًا قليلاً من كفاءة التسرب المعتادة بسبب عدم قابلية الدوار ، ولكنه لا يزال يتوافق مع 0 [
أقل من أو يساوي] [[Sigma]. الفرعية. و] [
أقل من أو يساوي] 1 منذ [ل. الفرعية. SD]
هو 3/2 أضعاف استشعار مرحلة الجزء الثابت ذاتيا ، في حالة المحاذاة المثلى مع الدوار ، noleakage [23]. ثم ، Weget [[L. الفرعية. و] = [3 [م. رشفة. 2]/2 (1 -[[sigma]. sub. f]) [l. الفرعية. SD]]]. (30) ب.
الخوارزمية مع المثال 1)
المتطلبات: دون فقدان التعميم ، لا تكتب نفس الخطوات مرة أخرى كما في تصميم المحرك المتزامن المغنطيسي الدائم ، وسيكون نفس المتطلبات مختلفة قليلاً ، بينما [P. [P. الفرعية. O] ، [P. الفرعية. IST] = [P. الفرعية. أنا]-[ص. الفرعية. Curot] ، [P. الفرعية. Curot] و [P. الفرعية. و]
كما كان من قبل ، [ك. الفرعية. RL] = 0.
اختر 2 ، معنى [P. الفرعية. أنا] = 5250W ، [ص. الفرعية. الخسارة] = 1250W ، [P. الفرعية. Curot] = 250W ، [K. الفرعية. مل] = 0. 2 و [ETA] = 0.
7619 مثالي.
دع الحاجة الإضافية تكون [v. الفرعية. F] = 24Vand [[Sigma]. الفرعية. F] = 0. 02. 2)
الحساب: الآن ، جميع القيم الأخرى في قسم الحساب الوارد في PMSMSection هي نفسها [[PHI]. الفرعية. PM] مثل [Mi. الفرعية. و]. بعد ذلك ، [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (31) [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتمال] (32)
الدوار الأسطوانية ([ك.
لعلبة الفرعية. و] = 154. 5 mh.
للحصول على حالة كبيرة من القطب] ك. الفرعية. DQ] = 5/3. [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (34) و (30) ، [L. الفرعية. و] = 130. 5 mh. يمكن استخدام النماذج
المستخدمة لمحاكاة مجموعات المعلمات مع أي شكل من أشكال النموذج ، على سبيل المثال ، النماذج التالية في الإطار المرجعي المتزامن مع تيار الجزء الثابت وسرعة الدوار كمتغيرات الحالة الكهربائية. [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحتيال] (35)
هذا هو نموذج المعادلة التفاضلية النموذجية في [24]
، حيث يكون متغير ارتباط التدفق هو [
تعبيرات رياضية غير قابلة للاحدان] (36) و [[PSI]. الفرعية. F]
تدفق مغناطيسي من لف الدوار. السادس.
وفقًا لوضع المحرك ، يتم تعديل المولد الموجود في وضع المولد ، وتصبح طاقة الإدخال وقوة إخراج العمود للمحرك سالبة ، والتي يتم تعريفها على أنها سلبية.
على الرغم من أن القيمة السالبة لقوة إخراج العمود مع تعريف وضع المحرك هي طاقة إدخال العمود للمولد ، فإن القيمة النسبية لقوة الإدخال إلى تعريف وضع المحرك ليست طاقة الإخراج للمولد إذا تم تطبيق تيار الإثارة.
لذلك ، عند استخدام الخوارزمية المقترحة لوضع المولد ، تتم إضافة القيمة السلبية لقوة الخرج المطلوبة إلى طاقة الإثارة وتستخدم كطاقة الإدخال في الخوارزمية.
على سبيل المثال ، بالنسبة لمولد متزامن الدوار الالتفافي ، فإن متطلبات التصميم هي 1300 واط من إجمالي طاقة إدخال العمود ، و 1000 واط من طاقة إخراج الجزء الصافي لمحرك المحرك و 100 واط من إدخال الإثارة (الدوار).
لذلك أي اثنين من طاقة الإدخال [P. الفرعية. i] = -
طاقة الإخراج: 900WP. الفرعية. O] = - 1300 واط ،
(1300)/( - 900) = 1.
الكفاءة 692 في الواقع. بالنسبة للمحرك المضاعف
، يعتبر إدخال الطاقة للدوار أيضًا قوة الإثارة ، إذا تم استخراج قوة الإثارة الإيجابية من الطرف الكهربائي للدوار ، ستصبح قوة الإثارة سالبة أيضًا.
يتطلب تصميم محرك التعريفي وفقًا لمتطلبات وضع المولد تدبيرين إضافيين.
I. القيمة الأولية cos [[phi]. الفرعية. 1]
يجب أخذ القيم السلبية ، على سبيل المثال-0. 7.
ثانياً ، لا من (13)
زلة سلبية ، [[تاو]. الفرعية. ص]
يجب أن يكون نفيًا ، مما يعني [i. الفرعية. SD] = -[i. الفرعية. يتم تطبيق SQ]. السابع.
تصميم المحول يتم سرد خوارزمية المعلمة المحول بناءً على جدول الطلب الرابع عشر في الجدول 15 لتلبية الاحتياجات التعليمية.
على سبيل المثال ، من أجل تقييم قدرة الطالب على القيام بالجبر المتجه في امتحان واحد ، قد يرغب المدرب [[alpha]. الفرعية. ه [v. الفرعية. 2]]
لا يمكن تجاهل الزاوية.
معظم الصيغ والرموز لا تعطي شرحًا لأنها جيدة -معروفة.
منظمتهم خوارزمية.
يمكن أن تساعد الخوارزمية المقترحة في هذه الورقة في تصميم غرض التصنيع.
مثال على تصميم المحولات ، على افتراض [[micro]. الفرعية. ص] = 900 ، [ح. رشفة. 2]
/A = 133 ، كثافة التدفق المغناطيسي B = 1.
ومع ذلك ، فإنها تعطي رأيًا وثيقًا إلى حد ما حول التصميم المادي. الثامن.
الاستنتاج السهل-
يتم اقتراح معلمات النموذج الأساسي لمحرك العازلة DC ، ومحرك التعريفي ، و PMSMS ، و WRSMs والمحول باستخدام الصيغ والخوارزميات.
متطلبات التصميم هي ظروف التشغيل بشكل أساسي.
متطلبات التصميم الأخرى مثل نسبة الدوران ، ثابت الوقت ، معامل التسرب ، إلخ.
هذا بسيط بالنسبة للباحث عديمي الخبرة.
المجموعة التي تم الحصول عليها من معلمات النموذج تلبي بالكامل شروط التشغيل المطلوبة للنموذج المفترض.
تنطبق هذه الخوارزميات أيضًا على احتياجات أوضاع المولدات.
على الرغم من أن خوارزميات التصميم المقترحة لا تنتج معظم معلمات التصنيع ، إلا أنها ستساعد أيضًا في تحديدها لأنه تم العثور على القيم التشغيلية المطلوبة أيضًا.
لتوضيح هذا الاحتمال ، تم تمديد مثال المحول إلى هذا المستوى.
حتى لو كان الأمر أكثر صعوبة على المحرك ، يمكن استنتاج رأي سريع حول الحجم المادي مع الخوارزمية المقترحة. المراجع [1] Ja Reyer ، Py
Papalambros ، \ 'الجمع بين التصميم والتحكم الأمثل مع تطبيق DC Motors \' ، Journal of Mechanical Design ، Vol. 124 ، ص. 183-191 ، يونيو 2002. دوي: 10. 1115/1. 1460904 [2] ي. Cros ، Mt Kakhki ، GCR Sincero ، CA Martins ، P.
Viarouge في هندسة المركبات ، \ 'طريقة تصميم الفرشاة الصغيرة ومحرك DC بدون فرش \'.
فريق النشر الكلية ، الصفحات 207-235،2014. [3] ج. -ج. لي ، ح. Choi ، \ 'Fea-
التصميم الأمثل لمحرك المغناطيس الدائم على الإنترنت الحوسبة الموزعة على الإنترنت ، 284-291 ،
2009
سبتمبر
. 136 ، ص. 299-307 ، نوفمبر 1989. دوي: 10. 1049/IP-B. 1989. 0039 [5] Mo Gulbahce ، Da Kocabas ، \ '
تصميم محرك الحث الصلب عالي السرعة مع كفاءة محسّنة وتأثير التوافقي المنخفض ، \' تطبيق الطاقة IET ، Coil12 ، pp. 1126-1133 ، SEP. 2018. doi: 10. 1049/IET-EPA. 2017. 0675 [6] ص. Chaudhary ، R. Sanghavi ، S.
Mahagaokar ، \ 'تحسين محركات التعريفي باستخدام الخوارزمية الجينية و GUI تصميم محرك التعريفي الأمثل في Matlab \' ، في :. Konkani ، R. Bera ، S. Paul (eds)
تقدم في الأنظمة والتحكم والأتمتة.
ملاحظات محاضرة عن الهندسة الكهربائية ، سبرينغر ، سنغافورة ، المجلد 442 ، الصفحة. 127-132 ، 2018. DOI: 10. 1007/978-981-10-4762-6_12 [7] م. Cunkas ، R.
Akkaya ، \ 'الخوارزمية الوراثية تعمل على تحسين محركات التعريفي ومقارنتها بالمحركات الموجودة \' ، تطبيق الرياضيات والحساب ، المجلد. 11 ، ص. 193-203 ، ديسمبر 2006. دوي: 10.
3390/MCA1102093 【8] s. Cicale ، L. Albini ، F. Parasiliti ، M.
المباشر
.
تصميم لمحرك مغناطيس
دائم من الفولاذ الكهربائي الجوانب الحرارية \ 'قوة Lefik: int. J.
للحساب والرياضيات في الهندسة الكهربائية والإلكترونية. ، المجلد 34 ص. 561-572،2015. doi: 10. 1108/compel-08-2014-0196
. محرك متزامن للتطبيقات الضعيفة في الحقول الواسعة \ '(ECCE)
مونتريال ، صفحة 2015. 3865-3871. doi: 10. 1109/ecce. 2015. 7310206 [
11
] المهندسون الكهربائيون ، المجلد 162 ، ص 1228-1233 ، سبتمبر 2013. DOI: 10. 2013. 62. 9. 1228 [12] G. -ه. لي ، هـ. Lee ، Q.
Wang ، \ 'تطوير محرك متزامن Wulong لنقل الحزام-
نظام المساعد ، \' المجلة المغناطيسية ، المجلد 118 ، الصفحات 487-493 ، ديسمبر 2018. doi: 10. 4283/jmag. 2013. 18. 4. 487 [13] د. لي ، ي. جيونغ ، س.
Jung ، \ 'تصميم ISG مع مقارنة المحرك المتزامن وأداء الدوار المتعرج مع المحرك المغناطيسي الدائم الداخلي \' ، التجارة من قبل جمعية كوريا للمهندسين الكهربائيين ، المجلد 162 ، الصفحات 37-42 ، يناير 2013. doi: 10. 5370/كي. 2012. 62. 1. 037 [14] f. ماير ماير ، ج
.
.
س
، من int. كونك.
على محرك فيلامورا ، البرتغال ، 2008 ، معرف الورق. 866. doi: 10. 1109/Icelmach. 2008. 4800232 [15] Y. Yang ، Sm Castano ، R. Yang ، M. Kasprzak ، B. Bilgin ، A. Sathyan ، H. Dadkhah ، A.
Emadi ، \ 'تصميم ومقارنة طوبولوجيا محرك المغناطيس الدائم الداخلي لتطبيقات الجر \' ، IEEE Trans.
النقل المكهربة ، المجلد 13 ، ص. 86-97 ، مارس 2017. دوي: 10. 1109/TTE. 2016. 2614972 [16] ح. Saavedra ، J. -r. RIBA ، L.
ROMELAR ،
تصميم المزيد من الأهداف لتحسين الصدع الخمس مراحل
في هندسة الكهرباء وهندسة الكمبيوتر ، المجلد الثاني. 15 ، ص. 69-76 ، فبراير. 2015. doi: 10. 4316/AECE. 2015. 01010 [17] أ.
Sevinc ، \ 'خوارزمية متكاملة من الحد الأدنى من وحدة التحكم مع ردود الفعل المخرجات وترويجها \' ، مجلة الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر ، تركيا ، المجلد. 21 ، ص. 2329-2344 ، نوفمبر. 2013. doi: 10. 3906/elk-1109-61 [18] Sr Bowes ، A. Sevinc ، D.
Hollinger ، \ 'المراقب الطبيعي الجديد المطبق على السرعة-
IEEE Trans: \' DC Servo ومحركات التعريفي بدون أجهزة استشعار.
الإلكترونيات الصناعية ، المجلد 151 ، الصفحات 1025-1032 ، أكتوبر 2004. دوي: 10. 1109/التعادل. 2004. 834963 [19] CB Jacobina ، J. Bione Fo ، F. Salvadori ، Amn Lima ، andl. كما
IEEE-Ribeiro ، \ 'التحكم في المحرك غير المباشر غير المباشر دون قياس السرعة \' IAS conf. التوصية.
روما ، إيطاليا ، صفحة 2000. 1809-1813. doi: 10. 1109/IAS. 2000. 882125 [20] ك. Koga ، R. Ueda ، T.
Sonoda ، \ 'مشكلة استقرار نظام محرك المحرك التعريفي \' في IEEE \ 'IAS Conf. Rec.
، PA ، United States ، Volume 1988. 1 ، pp.
،
PA استنادًا إلى التحقق من PIM متعددة المراكز التكيفية
، \ 'int. J.
نظرية غير الخطية الحديثة والتطبيق 4 ، ص. 161-178 ، يونيو 2015. دوي: 10. 4236/ijmnta. 2015. 42012 [22] Elc
Arroyo ، \ 'نمذجة ومحاكاة نظام محرك الأقراص للمحرك المتزامن الدائم \' ، M. SC. أطروحة ، قسم الهندسة الكهربائية.
جامعة بورتوريكو ، بورتوريكو ، 2006. [23] AE Fitzgerald ، C. Kingsley ،
Jr.
نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية ، نيويورك: McGraw-Hill ، pp. 660-661 ، 2003. [24] G.
\ 'نمذجة محرك متزامن القطب المحدب الالتفافية ومحول منطقة الطاقة الثابتة \' في Fririch Res Evs \ '17 ، 2000.
قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية Kirikkale University of Turkey Ata Sevinc. كـ atasevinc
.