I.
Οι ερευνητές που ασχολούνται με την προσομοίωση ελέγχου ηλεκτρικών οχημάτων συνήθως χρειάζονται ένα σύνολο κατάλληλων παραμέτρων μοντέλου για να δημιουργήσουν συνθήκες λειτουργίας στην επιθυμητή περιοχή.
Δεδομένου ότι οποιοδήποτε σύνολο παραμέτρων μπορεί να μην είναι λογικό, αναζητούν ένα σύνολο παραμέτρων στην προσομοίωση που ανήκουν σε έναν πραγματικό κινητήρα ή τουλάχιστον σε ένα επαληθευμένο μοντέλο.
Ωστόσο, αυτό που ανακάλυψαν μπορεί να μην ανταποκρίνεται καλά στις απαιτήσεις τους.
Επίσης, καθώς μπορεί να υπάρχει σφάλμα προγραμματισμού σε ένα σύνολο παραμέτρων και συνθηκών εργασίας, ενδέχεται να μην παρατηρήσουν εξαίρεση στα αποτελέσματα της προσομοίωσης.
Χρειάζονται λοιπόν κάποιους αλγόριθμους σχεδίασης που απλώς δίνουν στο μοντέλο παραμέτρους που ελέγχουν την προσομοίωση εντός του απαιτούμενου πεδίου εργασίας.
Υπάρχουν πολλά έργα σχεδιασμού κινητήρα συνεχούς ρεύματος [1-3]
Κινητήρας επαγωγής [4-7]
Σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη (PMSM)[8-10]
, Ή γύρω από τον ρότορα (WRSM)[11-13]
, Και δύο κυλινδρικοί τύποι [9], [12] και προεξέχοντες πόλους [10-11], [13].
Εξήγησαν καλούς τρόπους για να βρουν παραμέτρους φυσικής υλοποίησης και κατασκευής και έκαναν κάποιες βελτιώσεις.
Ωστόσο, δεν έδωσαν όλες τις παραμέτρους του μοντέλου κατάλληλες για την προσομοίωση, και μερικές φορές δεν έδωσαν καν την αντίσταση περιέλιξης.
Ο ιστότοπος Awebsite παρέχει ορισμένα υπολογιστικά εργαλεία για μόνιμους μαγνήτες (PM)
Σχεδιαστής αυτοκινήτων [14].
Υπολογίζει φυσικές παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένων των περισσότερων από τις παραμέτρους που απαιτούνται για την ηλεκτρονική προσομοίωση απλού μοντέλου.
Ωστόσο, τα εργαλεία ρωτούν τον χρήστη για ορισμένες από τις επιλογές, οι οποίες δεν είναι γνωστές σε άπειρους χρήστες, ακόμη και αν παρέχονται επεξηγηματικές εικόνες.
Επιπλέον, ο χρήστης δεν μπορεί να ξεκινήσει απευθείας από τις βασικές απαιτήσεις για συνθήκες λειτουργίας όπως η ισχύς, η τάση, η ταχύτητα και η απόδοση.
Επομένως, αν και υπάρχουν αξιέπαινα εργαλεία και αλγόριθμοι στο σχεδιασμό κινητήρων, τα υπάρχοντα εργαλεία και αλγόριθμοι στη βιβλιογραφία δεν είναι κατάλληλα για τους ερευνητές να αποκτήσουν γρήγορα απλές παραμέτρους μοντέλου εντός του απαιτούμενου πεδίου εργασίας.
Δεν θέλω να επεκτείνω τη λίστα αναφοράς, γιατί η μελέτη που εξηγεί τις μεθόδους σχεδιασμού που είναι κατάλληλες για τον έλεγχο των σκοπών της προσομοίωσης από τον ερευνητή είναι σαφώς μια σοβαρή έλλειψη στη βιβλιογραφία.
Αυτό το έγγραφο βοηθά τους ερευνητές να δημιουργήσουν τις δικές τους παραμέτρους κίνησης με βάση τις συνθήκες λειτουργίας που αναμένουν.
Ο προτεινόμενος αλγόριθμος είναι κατάλληλος για σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος, κινητήρες επαγωγής και σύγχρονους κινητήρες με ρότορες PM ή περιέλιξης κυρτού ή κυλινδρικού τύπου, καθώς και μετασχηματιστές.
Αυτοί είναι άλλοι αλγόριθμοι σχεδιασμού που βασίζονται σε πρότυπα που είναι εντελώς διαφορετικά από τα πρότυπα φυσικής σχεδίασης [15-16]
Επειδή προτείνεται για σκοπούς προσομοίωσης και υπολογισμού.
Για να δείξουμε ότι αυτός ο σχεδιασμός μπορεί επίσης να δώσει κάποιες απόψεις σχετικά με τις τιμές των παραμέτρων κατασκευής, συμπεριλαμβανομένου του αλγόριθμου μετασχηματιστή.
Αν και οι περισσότερες φόρμουλες είναι καλές.
Όπως όλοι γνωρίζουμε, πρέπει να τονιστεί ότι οι συνεισφορές δεν πρέπει να υποτιμώνται και ότι είναι πολύ απίθανο να επιτευχθεί ένα σύνολο παραμέτρων που να πληρούν τις απαιτήσεις χωρίς να ακολουθούνται ιδιαίτερα οργανωμένα βήματα και υποθέσεις ελέγχου.
Η αυστηρή βιβλιογραφική μου έρευνα δεν οδήγησε στην εύρεση ενός αλγόριθμου που να πληροί τις βασικές απαιτήσεις της \'ισχύς εργασίας, τάσης, ταχύτητας και απόδοσης\' για σερβοκινητήρες συνεχούς ρεύματος, επαγωγής, σύγχρονους κινητήρες.
Ως επαγωγικός κινητήρας και προβολή
Ο πολικός σύγχρονος κινητήρας χρειάζεται λεπτομερή αλγόριθμο, ο οποίος είναι η κύρια συμβολή αυτής της εργασίας.
Όπως θα περιγραφεί, αυτοί οι αλγόριθμοι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν όταν δίνονται οι απαιτήσεις του τρόπου λειτουργίας γεννήτριας.
Όπως υποτίθεται από τα περισσότερα μοντέλα, οι ρόλοι απώλειας πυρήνα, καθυστέρησης, κορεσμού και οπλισμού αγνοούνται εδώ.
Το μοντέλο που χρησιμοποιείται από τον κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος βασίζεται σε 3-φασικό [
Αριστερό και Δεξί βέλος2φάση (dq)
Μετασχηματισμός ισοδύναμος με το πλάτος της μεταβλητής φάσης που χρησιμοποιείται κυρίως στη βιβλιογραφία.
Αυτοί οι αλγόριθμοι βασίζονται σε ορισμένες προτιμήσεις, καθώς κάθε συγκεκριμένη επιλογή μεθόδων ελέγχου και αυθαίρετες υποθέσεις μπορούν να τεθούν σε προτεραιότητα κατά τη διαδικασία σχεδιασμού για να πληρούνται οι απαιτούμενες συνθήκες λειτουργίας.
Για απλότητα, οι περισσότεροι από τους τύπους αλγορίθμων δίνονται στον πίνακα.
Στη συνέχεια δίνονται μοντέλα στο παράδειγμα των διαφορικών εξισώσεων, τα οποία είναι έτοιμα για προσομοίωση με το πρόγραμμα επίλυσης. II.
Σχεδιασμός σερβοκινητήρα DC.
Η θεωρία που έχει (t)
Οι παράγωγοι αλλάζουν σε μηδέν, ηλεκτρικές και μηχανικές εξισώσεις σε σταθερή κατάσταση [17]
Γίνε ο κινητήρας [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](1)[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](2)
Αν πολλαπλασιαστεί [i. υπο. α]και [ωμέγα]
Πού είναι οι παράμετροι 【R. υπο. α]και [Λ. υπο. α]
Αντίσταση και επαγωγή οπλισμού, [Κ. υπο. b]
Είναι το πίσω δυναμικό ή η ροπή σταθερή ,[B. υπο. f]
Είναι η σταθερά τριβής και [J. υπο. i] είναι η αδράνεια.
Και οι μεταβλητές [v. υπο. α]και [i. υπο. α]
Τάση και ρεύμα της περιέλιξης που εφαρμόζεται,[ωμέγα]
Γωνιακή ταχύτητα ρότορα σε [Rad/s]T. υπο. L]
Είναι η ροπή φορτίου , [Π. υπο. i]και [Π. υπο. o]
Ισχύς εισόδου και εξόδου ,[Σ. υπο. m]
Είναι μηχανική και ηλεκτρική ενέργεια,【Σελ. υπο. Cu]και [P. υπο. f]
Είναι η απώλεια ισχύος που προκαλείται από την αντίσταση περιέλιξης και την τριβή αντίστοιχα.
Το μοντέλο έχει 5 παραμέτρους, αλλά οι 2 από αυτές είναι [L. υπο. α]και [J. υπο. i]
, Δεν υπάρχει επίδραση σε σταθερή κατάσταση.
Επιπλέον, υπάρχουν 2 ανεξάρτητες μεταβλητές 【v. υπο. α]και [Τ. υπο. ΜΕΓΑΛΟ].
Επομένως, μπορούμε να έχουμε 5 απαιτήσεις για σταθερή κατάσταση και 2 απαιτήσεις για μεταβατικό, που είναι η ηλεκτρική και μηχανική σταθερά χρόνου που προσδιορίζεται [L. υπο. α]και[J. υπο. i]αντίστοιχα. Β.
Αλγόριθμος και δώστε ένα παράδειγμα του αλγορίθμου των απαιτήσεων στον πίνακα I
Τρίτον, οι περισσότερες από αυτές βασίζονται στο διάγραμμα του στοιχείου ισχύος (1)-(2)
, Για ορισμένες άλλες απαιτήσεις, μπορεί απλώς να τροποποιηθεί.
Για παράδειγμα, σε κάθε ([v. υπο. a], [i. υπο. α], [Π. υπο. i]), ([Π. υπο. ο],[Π. υπο. i], [eta]), ([Τ. υπο. L], [Π. υπο. ο], n), ([κ. υπο. ml], [Π. υπο. απώλεια],[Π. υπο. α., υπο. [[tau] υποκ.]) και ([B. υπο. στ],[J. υπο. i],[[tau]. υπο. mec])
Τριπλό, αν εντοπιστούν τα άλλα δύο, το τρίτο μπορεί να βρεθεί εύκολα από την απλή μεταξύ τους σχέση.
Εάν η απώλεια πυρήνα δεν αγνοηθεί, πρέπει επίσης να αφαιρεθεί από το [P. υπο. απώλεια]
Κατά τον υπολογισμό [Σ. υπο. Cu].
Οι τιμές λειτουργίας στον Πίνακα II και οι παράμετροι στον Πίνακα iii είναι η ακόλουθη προσομοίωση του μοντέλου σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος [επαληθεύτηκε με ακρίβεια]17]: [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](3)III.
Σχεδιασμός κινητήρα επαγωγής.
Θεωρία ελέγχου πεδίου προσανατολισμού (FOC)
Στην περίπτωση βραχυκυκλώματος ρότορα, θα ληφθεί υπόψη, όπου το διάνυσμα του μαγνητικού πεδίου του δρομέα συνδέεται και ο άξονας d.
Επιπλέον, το ελάχιστο ρεύμα rms του στάτη θα προτιμάται για ίση ροπή.
Εφόσον όλες οι παράγωγοι γίνονται μηδέν σε σταθερή κατάσταση, η ηλεκτρική εξίσωση [18]
Ο στάτορας και ο ρότορας γίνονται [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](4)[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](5)πού [? ? ]και [[psi]. υπο. r]= [[psi]. υπο. rd]+ j[[psi]. υπο. rq]=[Λ. υπο. r][i. υπο. r]+[Mi. υπο. s]
Σύνθετη τάση στάτη, ρεύμα και μαγνητική ροή και πλαίσιο αναφοράς σε σχέση με την περιστροφή με οποιαδήποτε ηλεκτρική γωνιακή ταχύτητα, ο ρότορας είναι [[ωμέγα]. υπο. σολ]; [R. υπο. s], [Λ. υπο. s], [R. υπο. r]και [L. υπο. r]
Την αντίσταση και την επαγωγή του στάτορα, καθώς και την αντίσταση και την επαγωγή του δρομέα, αντίστοιχα.
Η επαγωγή μεταξύ του στάτορα και του ρότορα, και [[ωμέγα]. υπο. r]
Είναι η ηλεκτρική ταχύτητα του ρότορα.
Με την επιλογή [[ωμέγα]. υπο. ζ]ικανοποιητικός [[psi]. υπο. rq]
FOC = 0, από (4)-(5) ή [19], παίρνουμε [[psi]. υπο. rd]=[Mi. υπο. sd]
Σε σταθερή κατάσταση. Λαμβάνοντας υπόψη το [[psi]. υπο. r]= ([L. υπο. r]/M )([[psi]. υπο. s]-[σίγμα][L. υπο. s][i. υπο. s])
Τιμή σταθερής κατάστασης [[[psi]. υπο. sq]=[sigma][L. υπο. σι. υπο. τετρ.]], [[[psi]. υπο. sd]=[Λ. υπο. σι. υπο. sd]](6)
Υλοποίηση, η οποία [σίγμα]= 1 -[Μ. γουλιά. 2]/([L. υπο. s][L. υπο. r])
Είναι ο συντελεστής διαρροής. Τότε το (4)γίνεται [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](7)
Σε σταθερή κατάσταση.
Πολλαπλασιάστε και με τις δύο πλευρές (3/2)[[i. υπο. sd][i. υπο. sq]]
Από αριστερά [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](8)όπου [P. υπο. i]
Ισχύς εισόδου στάτη και [P. υπο. CuSt]
Είναι η απώλεια αντίστασης του στάτορα.
[Επιλογή]
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](9)δυνάμεις [[psi]. υπο. rq][δεξιό βέλος]
Γρήγορο 0 σύμφωνα με την ηλεκτρική χρονική σταθερά του τερότορα [[tau]. υπο. r]=[Λ. υπο. r]/[R. υπο. r], και κάνει (8)[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](10)
Μια άλλη αυθαίρετη επιλογή είναι η γωνία του I σε σχέση με το d-
Ο άξονας του πλαισίου αναφοράς, δεν χρειάζεται να επιβάλλονται απαιτήσεις στο [[psi]. υπο. rd].
Η λογική επιλογή για αυτή τη γωνία είναι 45 [μοίρες], δηλ. [δηλ. υπο. sd]= [θ. υπο. sd]
Μέγιστη μηχανική και ηλεκτρική ροπή 【T. υπο. ε]
Σε κάποιο βαθμό [? ? ]από [Τ. υπο. e]
Αναλογικό [i. υπο. sd][i. υπο. sq]
Λόγω της επιλογής 【[psi]. υπο. rq]
= 0, έστω επίσης [[ωμέγα]]. υπο. g]= [[ωμέγα]]. υπο. s]
, Σύγχρονη ταχύτητα σε ηλεκτρικά rad/s
Με άλλα λόγια, αυτή η επιλογή παρέχει έναν ορισμένο βαθμό [T. υπο. e]
Λαμβάνεται από την ελάχιστη στάθμη του ρεύματος rms του στάτη. Στη συνέχεια από (9) και (10), [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](11)
Πού είναι το S;
Μπορείτε να δείτε από το μονοφασικό
ισοδύναμο κύκλωμα επαγωγικού κινητήρα χωρίς απώλεια πυρήνα σε σταθερή κατάσταση , [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](12)
Και σύμφωνα με (9), την επιλογή [i. υπο. sd]= [θ. υπο. sd]συμβαίνει εάν [[[tau]. υπο. r]= [1-s/s[[ωμέγα]. υπο. r]]](13)
Στη δεξιά πλευρά του ισοδύναμου (11) με αυτό του (12) και χρησιμοποιώντας το (13)
, βρίσκουμε μια άλλη σχέση παραμέτρου από την τιμή λειτουργίας :[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](14)
Στον αλγόριθμο σχεδιασμού του κινητήρα επαγωγής, ο συντελεστής ισχύος στάτορα[phi]. υπο. 1]
Δεδομένου ότι είναι ίσο με [cos45], δεν θα πρέπει να είναι οι τυπικοί βαθμοί σχεδιασμού]
Καθυστέρηση του εξιδανικευμένου κινητήρα επαγωγής [20]
Όπου, εάν εφαρμοστεί η ελάχιστη τιμή ρεύματος στάτορα για την απαιτούμενη ροπή και περίπου cos45 [, η ροή και η αντίσταση του στάτη είναι μηδενικοί μοίρες]
Στις περισσότερες άλλες περιπτώσεις.
Ο λόγος είναι, από το (6), αφού[[psi]. υπο. sq]/[[psi]. υπο. sd]= [sigma][
Περίπου ίσο με]0,[[psi]. υπο. s]
Σχεδόν με άξονα d, [v. υπο. Το s]είναι περίπου 90 [μοίρες]
Πριν από αυτό, ήταν περίπου 45 [μοίρες] μπροστά από το [i. υπο. s]όταν [i. υπο. sd]= [θ. υπο. τετρ.].
Ακριβής τιμή του Cos [[phi]. υπο. 1]
Είναι δύσκολο να προσδιοριστεί άμεσα, αλλά μπορούμε να το κάνουμε σε δύο στάδια.
Αρχικά, οι παράμετροι υπολογίζονται με [διαιτησία. [phi]. υπο. 1]
Η τιμή είναι 0. 7.
Σύμφωνα με τα κριτήρια σχεδιασμού στην επόμενη υποενότητα, το ρεύμα του στάτη είναι αντιστρόφως ανάλογο με το cos [[phi]. υπο. 1], τότε ([M. sup. 2]/[L. sub. r])
Αναλογική [συν. γουλιά. 2][[phi]. υπο. 1]από (14)και το ίδιο ισχύει και για [? ? ]και [Λ. υπο. s]=[Μ. γουλιά. 2]/(1 -[σίγμα])[Λ. υπο. r].
Επομένως, η τάση στάτορα από (7)
Ανάλογη προς το συν [[phi]. υπο. 1].
Οποιοδήποτε cos στο πρώτο στάδιο [[phi]. υπο. 1]τιμή, (7)
Η απαιτούμενη τάση στάτη μπορεί να μην δοθεί.
Αλλά το σωστό cos [[phi]. υπο. 1]
Στη συνέχεια, μπορείτε να βρείτε την τιμή χρησιμοποιώντας κλίμακα και να υπολογίσετε ξανά ορισμένες παραμέτρους ανάλογα. Β.
Χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα για την ικανοποίηση των απαιτήσεων του Πίνακα IV, ο αλγόριθμος υπολογίζεται αρχικά στον πίνακα v όπου το ίδιο σύμβολο έχει την ίδια σημασία όπως ορίζεται στην Ενότητα II. Στη συνέχεια, 2-
Ο σταδιακός υπολογισμός ολοκληρώνεται.
Στο πρώτο στάδιο, η χρονική τιμή που αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο με το ανώτερο όριο βρίσκεται με τη διαιτησία cos [[phi]. υπο. 1](0.
7 για παράδειγμα)
Όπως φαίνεται στον Πίνακα 6.
Στη δεύτερη φάση, ορισμένες λειτουργικές τιμές και παράμετροι υπολογίζονται με ακρίβεια όπως φαίνεται στον Πίνακα VII για να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις.
Όπως φαίνεται στον Πίνακα VIII, μπορούν επίσης να υπολογιστούν ορισμένες πρόσθετες τιμές λειτουργίας. Γ.
Μοντέλα που προσομοιώνουν σύνολα παραμέτρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν με οποιαδήποτε μορφή μοντέλου.
Για παράδειγμα, τακτοποιήστε τη διαφορική εξίσωση του μοντέλου στο [18]
Γίνετε κανονικοί ,(15)
Λήφθηκε σε σύγχρονο πλαίσιο αναφοράς
Ο ρότορας και το ρεύμα του στάτη και το μαγνητικό πεδίο του δρομέα είναι οι μεταβλητές ηλεκτρικής κατάστασης. [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](15)
Επιπλέον, ένα μοντέλο κινητήρα διπλής τροφοδοσίας (16)
Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με τις παραμέτρους που βρίσκονται από τον αλγόριθμο.
Ωστόσο, η τιμή λειτουργίας του αλγορίθμου είναι μηδενική τάση ρότορα [v. υπο. rd], [v. υπο. rq]. Εξίσωση (16)
Η διαφορική εξίσωση του μοντέλου προκύπτει σε [21]
Κανονική μορφή. [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](16)Δ.
Ισοδύναμο κύκλωμα και προστιθέμενη αξία: οι παράμετροι μπορούν επίσης να μετατραπούν σε μονοφασικό
ισοδύναμο κύκλωμα (Εικ. 1)
Όπως φαίνεται στον Πίνακα 9.
Όλες αυτές οι παράμετροι και οι συνθήκες λειτουργίας προσομοιώνονται (15)
Και ο υπολογισμός του ισοδύναμου κυκλώματος. IV. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ PMSM A.
Θεωρία, προκειμένου να αναπτυχθεί ο αλγόριθμος σχεδιασμού του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη, θα ληφθεί υπόψη η κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου του στάτορα, όπου τα στοιχεία του συνδετήρα μαγνητικού πεδίου στάτορα προέρχονται από την πηγή μόνιμου μαγνήτη ([[PHI]. υπο. PM])
Ευθυγράμμιση με τον άξονα d.
Επιπλέον, το ελάχιστο ρεύμα rms του στάτη θα προτιμηθεί για την απαιτούμενη ροπή.
Εξίσωση στάτορα]22]
Παρόμοιο με τον κινητήρα επαγωγής [[ωμέγα]. υπο. r]αντικαταστάθηκε για [[ωμέγα]. υπο. σολ].
Εφόσον όλες οι παράγωγοι γίνονται μηδέν στη σταθερή κατάσταση, η εξίσωση στάτορα γίνεται [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](17) όπου [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](18)[L. υπο. sd]και [L. υπο. sq]είναι d-και q-
Σημαντική-διαφορετικός άξονας σύγχρονη αυτεπαγωγή
Η σημασία της μηχανής πόλων και των παρόμοιων συμβόλων είναι παρόμοια με αυτή του κινητήρα επαγωγής.
Και μετά σε ισορροπία ,[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](19)
Πολλαπλασιάστε και με τις δύο πλευρές (3/2)[[i. υπο. sd][i. υπο. sq]]
Ισχύς εισόδου από αριστερά :[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](20)
Ο πρώτος όρος στα δεξιά είναι [Σ. υπο. Cu].
Επειδή η μηχανική και ηλεκτρική ροπή είναι [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](21) και [[ωμέγα]. υπο. mec]=[[ωμέγα]. υπο. r]/[n. υπο. pp]
, Το άθροισμα των άλλων δύο όρων στη δεξιά πλευρά (20)
Ίσο με μηχανική και ηλεκτρική ισχύ ([Π. υπο. m]=[Τ. υπο. ε][[ωμέγα]. υπο. mec]= [Π. υπο. ο]+ [Π. υπο. στ]).
Για να πάρει το μεγαλύτερο [Τ. υπο. ε]
Σε κάποιο βαθμό, το ενοίκιο του στάτορα rmscur [? ? ]Γενιά [? ? ]
Ισούται με την παράγωγο [Τ. υπο. e]
Περί [i. υπο. sd]
Στο μηδέν, πρέπει να λύσουμε [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](22) για [i. υπο. sd]. Χρησιμοποιώντας το [? ? ]
Ορίζεται ως ο λόγος της ροπής προς το σύνολο [λόγω μόνιμων μαγνητών] T. υπο. ε], και [? ? ]στο (22), [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](23)[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](24)Από το [[PHI]. υπο. PM]
Είναι μια συγκεκριμένη παράμετρος ,[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](25)[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](26)
Ο αλγόριθμος για τον προσδιορισμό των παραμέτρων του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη σύμφωνα με τις επιθυμητές συνθήκες λειτουργίας είναι πολύ απλός για τον τύπο κυλινδρικού ρότορα επειδή [k. υπο. TPM]=1 ως [L. υπο. sd]= [Λ. υπο. τετρ.]. Εξισώνοντας[; ? ]με τη χρήση (19)δίνει [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](27)
Σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη για κυλινδρικό ρότορα.
Ωστόσο, μια μη γραμμική εξίσωση [k. υπο. TPM]
Το πρόβλημα αυτών των συντελεστών είναι πολύ περίπλοκο και πρέπει να λυθεί. τύπου πόλων.
Για να προσδιορίσετε [συνιστάται η χρήση αλγόριθμου βρόχου αντί για επίλυση αυτού του σύνθετου προβλήματος]k. υπο. TPM].
Ο αλγόριθμος βρόχου μπορεί να είναι
η μέθοδος Newton-Rampson, αλλά η παράγωγος αντικαθίσταται από την αριθμητική προσέγγιση των δύο τελευταίων επαναλήψεων.
Στη συνέχεια μπορούν να προσδιοριστούν άλλες παράμετροι. Β.
Χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα για την κάλυψη των απαιτήσεων του πίνακα X, ο αλγόριθμος υπολογίζεται αρχικά στον Πίνακα XI, όπου το ίδιο σύμβολο έχει την ίδια σημασία όπως ορίστηκε στις προηγούμενες ενότητες.
Έτσι, εάν ο ρότορας είναι κυλινδρικός. μι. [κ. υπο. dq]
= 1, άλλες παράμετροι και ορισμένες τιμές λειτουργίας φαίνονται στον Πίνακα 12.
Για τους κινητήρες σημαντικού πόλου ([k. sub. dq][όχι ίσο με]1)
, προτείνεται ο ακόλουθος αλγόριθμος με βρόχο: Βήμα 1: εκχωρήστε τιμή stop e για | [μι. υπο. v]
| Απόλυτο σφάλμα [V. υπο. s1. γουλιά. rms]
Απαιτήσεις, για παράδειγμα [epsilon]= [10. γουλιά. -6]V.
Βήμα 2: ορίστε ένα όριο για | [DELTA][k. υπο. TPM]
|, Απόλυτη μεταβολή]κ. υπο. TPM]
Σε ένα βήμα, για παράδειγμα [DELTA][k. υπο. max]= 0. 02.
Βήμα 3: ξεκινήστε την ακόλουθη λειτουργία ανά πάσα στιγμή για παράδειγμα τιμή [k. υπο. TPM]= 0. 5, [DELTA][k. υπο. TPM]= 0. 0001, [π.χ. υπο. v]= 0. 3V,[π.χ. υπο. V. sup. παλιό]= 0.
Βήμα 4 από 5 V: άκρη | [μι. υπο. V]| > [epsilon], Βήμα 4. α:[? ? ]Βήμα 4. β: Εάν [? ? ], μετά [? ? ]Βήμα 4. γ: [k. υπο. TPM]= [k. υπο. TPM]+ [DELTA][k. υπο. TPM], [π.χ. υπο. V. sup. παλιά]= [ε. υπο. V]Βήμα 4. δ: Υπολογίστε το [i. υπο. sd]και [i. υπο. sd]από (25)και (26)Βήμα 4. e: [? ? ]Βήμα 4. ζ: Υπολογίστε το [v. υπο. sd]και [v. υπο. sq]από (19)Βήμα 4. h: [? ? ]
Στο τέλος, ο αλγόριθμος δημιουργεί τις παραμέτρους και τις τιμές ενεργειών στο παράδειγμα του Πίνακα XIII.
Επαληθεύονται με ακρίβεια με την προσομοίωση του C.
Τα μοντέλα που χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση συνόλων παραμέτρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν με οποιαδήποτε μορφή του μοντέλου, για παράδειγμα ,(28)
Στο σύγχρονο πλαίσιο αναφοράς με ρεύμα στάτη και ταχύτητα ρότορα ως μεταβλητές ηλεκτρικής κατάστασης.
Η διαφορική εξίσωση του μοντέλου προκύπτει σε [22]
Κανονική μορφή. [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](28)V. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ WRSM A.
Θεωρία για τον προσδιορισμό των παραμέτρων WRSM ορισμένων τιμών λειτουργίας, όπως και η μέθοδος σχεδιασμού του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη που αντικαθιστά το [Σ. υπο. Cu]και[[PHI]. υπο. ΜΜ]με [Π. υπο. CuSt]και [Mi. υπο. στ]
Πού είναι 【i. υπο. f]
Είναι το ρεύμα του ρότορα, M είναι η αυτεπαγωγή μεταξύ του στάτορα και του ρότορα. Ομοίως [Π. υπο. i]στο [Ι. υπο. s1. γουλιά. rms]και[Τ. υπο. e]
Ο τύπος αντικαθίσταται μόνο με την ισχύ εισόδου του στάτορα [Σ. υπο. iSt]= [Π. υπο. i]-[Π. υπο. CuRot].
Επιπλέον, οποιεσδήποτε δύο προσδοκίες για ένα δεδομένο [v. υπο. f], [i. υπο. στ]και [κ. υπο. rl]=[Π. υπο. CuRot]/[Π. υπο. απώλεια];
Το τρίτο βρίσκεται στη σχέση τους σταθερής κατάστασης, v. υπο. f]= [R. υπο. f][i. υπο. f], όπου [v. υπο. f]και [R. υπο. στ]
Είναι η τάση και η αντίσταση του ρότορα.
Προσδιορίστε την αυτεπαγωγή του δρομέα [L. υπο. f]
, Πρόσθετες απαιτήσεις για τη μέτρηση του ρεύματος μεταξύ της φάσης του Στάτη και της περιέλιξης του ρότορα[[sigma]. υπο. f]= 1 -[3[Μ. γουλιά. 2]/2[Λ. υπο. sd][L. υπο. f]]](29)
Αυτή η μέτρηση είναι ελαφρώς πιο περίπλοκη από τη συνήθη απόδοση διαρροής λόγω της αξιοσημείωτης απόδοσης του ρότορα, αλλά εξακολουθεί να συμμορφώνεται με το 0 [
Μικρότερο ή ίσο με][[σίγμα]. υπο. f][
Μικρότερο ή ίσο με]1 αφού[L. υπο. sd]
Είναι 3/2 φορές η αυτοανίχνευση της φάσης του Στάτη, στην περίπτωση βέλτιστης ευθυγράμμισης με τον ρότορα, διαρροή [23]. Στη συνέχεια, weget [[L. υπο. f]= [3[Μ. γουλιά. 2]/2(1 -[[σίγμα]. υπο. στ])[Λ. υπο. sd]]]. (30)Β.
Αλγόριθμος με παράδειγμα 1)
Απαιτήσεις: χωρίς να χάσετε τη γενίκευση, μην γράψετε ξανά τα ίδια βήματα όπως στη σχεδίαση του σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη και οι ίδιες απαιτήσεις θα θεωρηθούν ελαφρώς διαφορετικές, ενώ [Σελ. υπο. ο], [Π. υπο. iSt]= [Π. υπο. i]-[Π. υπο. CuRot], [Π. υπο. CuRot]και [P. υπο. f]
Όπως και πριν , [k. υπο. rl]= 0.
Επιλέξτε 2, που σημαίνει [Σ. υπο. i]= 5250W,[Σ. υπο. απώλεια]= 1250W, [Σ. υπο. CuRot]= 250W, [k. υπο. ml]= 0. 2 και [eta]=0.
Το 7619 είναι ιδανικό.
Έστω η επιπλέον ανάγκη [v. υπο. f]= 24Vand [[sigma]. υπο. f]= 0. 02. 2)
Υπολογισμός: Τώρα, όλες οι άλλες τιμές στην ενότητα υπολογισμού που δίνονται στην ενότητα PMSM είναι οι ίδιες [[PHI]. υπο. PM]ως [Mi. υπο. φά]. Στη συνέχεια, [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](31)[
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](32)
Για την κυλινδρική θήκη του ρότορα ([k. sub. dq]= 1), [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](33)και από (30), [L. υπο. f]= 154. 5 mH.
Για τη σημαντική-Περίπτωση πόλου]κ. υπο. dq]= 5/3. [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](34) και από (30), [L. υπο. f]= 130. 5 mH. Γ.
Τα μοντέλα που χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση συνόλων παραμέτρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν με οποιαδήποτε μορφή μοντέλου, για παράδειγμα, τα ακόλουθα μοντέλα στο σύγχρονο πλαίσιο αναφοράς με ρεύμα στάτορα και ταχύτητα ρότορα ως μεταβλητές ηλεκτρικής κατάστασης. [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](35)
Αυτό είναι το παράδειγμα της διαφορικής εξίσωσης του μοντέλου στο [24]
, όπου η μεταβλητή σύνδεσης ροής είναι [
Μη αναπαραγώγιμες μαθηματικές εκφράσεις](36) και [[psi]. υπο. f]
Μαγνητική ροή περιέλιξης ρότορα. VI.
Σύμφωνα με τη λειτουργία του κινητήρα, η γεννήτρια στη λειτουργία γεννήτριας τροποποιείται και η ισχύς εισόδου και η ισχύς εξόδου άξονα του κινητήρα γίνονται αρνητικές, το οποίο ορίζεται ως αρνητικό.
Αν και η αρνητική τιμή της ισχύος εξόδου του άξονα με τον ορισμό του τρόπου λειτουργίας κινητήρα είναι η ισχύς εισόδου του άξονα της γεννήτριας, η σχετική τιμή της ισχύος εισόδου προς τον ορισμό του τρόπου λειτουργίας κινητήρα δεν είναι η ισχύς εξόδου της γεννήτριας εάν εφαρμοστεί το ρεύμα διέγερσης.
Επομένως, όταν ο προτεινόμενος αλγόριθμος χρησιμοποιείται για τη λειτουργία γεννήτριας, η αρνητική τιμή της επιθυμητής ισχύος εξόδου της γεννήτριας προστίθεται στην ισχύ διέγερσης και χρησιμοποιείται ως ισχύς εισόδου στον αλγόριθμο.
Για παράδειγμα, για μια σύγχρονη γεννήτρια ρότορα παράκαμψης, η απαίτηση σχεδιασμού είναι 1300 W της συνολικής ισχύος εισόδου άξονα, 1000 W της καθαρής ισχύος εξόδου του στάτορα κινητήρα και 100 W της ισχύς εισόδου διέγερσης (ρότορα).
Έτσι οποιαδήποτε ισχύς δύο εισόδων [P. υπο. i]= -
Ισχύς εξόδου: 900WP. υπο. o]= -
1300 W, απόδοση (1300)/(-900)= 1.
Αν και η απόδοση της γεννήτριας είναι 444 = 0, 900/1300 χρησιμοποιείται ως απαίτηση σχεδιασμού στον αλγόριθμο. 692 στην πραγματικότητα. Για
διπλοκινητήρα, η ισχύς εισόδου του ρότορα θεωρείται επίσης ως η ισχύς διέγερσης, εάν η θετική ισχύς διέγερσης εξαχθεί από τον ηλεκτρικό ακροδέκτη του ρότορα, η ισχύς διέγερσης θα γίνει επίσης αρνητική.
Ο σχεδιασμός του κινητήρα επαγωγής σύμφωνα με τις απαιτήσεις λειτουργίας της γεννήτριας απαιτεί δύο επιπλέον μέτρα.
I. Αρχική τιμή cos [[phi]. υπο. 1]
Πρέπει να ληφθούν αρνητικές τιμές, για παράδειγμα-0. 7.
Δεύτερον, μην κάνετε από (13)
Αρνητικό ολίσθημα ,[[tau]. υπο. r]
Πρέπει να είναι άρνησή του, που σημαίνει [i. υπο. sd]= -[i. υπο. sq] εφαρμόζεται. VII.
Σχεδιασμός μετασχηματιστή Ο αλγόριθμος παραμέτρων μετασχηματιστή με βάση τη ζήτηση Ο Πίνακας XIV παρατίθεται στον πίνακα 15 για να καλύψει τις εκπαιδευτικές ανάγκες.
Για παράδειγμα, για να αξιολογήσει την ικανότητα του μαθητή να κάνει διανυσματική άλγεβρα σε μία εξέταση, ο εκπαιδευτής μπορεί να επιθυμεί [[alpha]. υπο. Ε[V. υπο. 2]]
Η γωνία δεν μπορεί να αγνοηθεί.
Οι περισσότεροι τύποι και σύμβολα δεν δίνουν εξήγηση επειδή είναι καλοί -- γνωστοί.
Η οργάνωσή τους είναι αλγόριθμος.
Ο αλγόριθμος που προτείνεται σε αυτό το άρθρο μπορεί να βοηθήσει στο σχεδιασμό του κατασκευαστικού σκοπού.
Ένα παράδειγμα σχεδίασης μετασχηματιστή, με την προϋπόθεση [[micro]. υπο. r]= 900, [h. γουλιά. 2]
/A = 133, πυκνότητα μαγνητικής ροής B = 1.
Ωστόσο, δίνουν μια αρκετά στενή γνώμη για τη φυσική σχεδίαση. VIII.
Εύκολο συμπέρασμα-
Οι βασικές παράμετροι του μοντέλου του σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος, του επαγωγικού κινητήρα, των PMSM, των WRSM και του μετασχηματιστή προτείνονται χρησιμοποιώντας τύπους και αλγόριθμους.
Οι απαιτήσεις σχεδιασμού είναι κυρίως συνθήκες λειτουργίας.
Άλλες απαιτήσεις σχεδιασμού, όπως λόγος στροφής, σταθερά χρόνου, συντελεστής διαρροής κ.λπ.
Αυτό είναι απλό για έναν άπειρο ερευνητή.
Το ληφθέν σύνολο παραμέτρων μοντέλου πληροί πλήρως τις συνθήκες λειτουργίας που απαιτούνται για το υποτιθέμενο μοντέλο.
Αυτοί οι αλγόριθμοι είναι επίσης εφαρμόσιμοι στις ανάγκες των τρόπων λειτουργίας γεννήτριας.
Παρόλο που οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι σχεδιασμού δεν παράγουν τις περισσότερες από τις παραμέτρους κατασκευής, θα βοηθήσουν επίσης στον προσδιορισμό τους, επειδή βρίσκονται επίσης οι απαιτούμενες λειτουργικές τιμές.
Για να καταδείξουμε αυτή τη δυνατότητα, το παράδειγμα του μετασχηματιστή έχει επεκταθεί σε αυτό το επίπεδο.
Ακόμα κι αν είναι πιο δύσκολο για τον κινητήρα, μια γρήγορη γνώμη για το φυσικό μέγεθος μπορεί να συναχθεί με τον προτεινόμενο αλγόριθμο. ΑΝΑΦΟΡΕΣ [1]JA Reyer, PY
Papalambros, \'συνδυάζοντας βελτιστοποιημένη σχεδίαση και έλεγχο με την εφαρμογή κινητήρων συνεχούς ρεύματος\', Journal of Mechanical Design, Vol. 124, σ. 183-191, Ιούνιος 2002. doi:10. 1115/1. 1460904 [2]J. Cros, MT Kakhki, GCR Sincero, CA Martins, P.
Viarouge στη μηχανική οχημάτων, \'μέθοδος σχεδίασης μικρής βούρτσας και κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες \'.
Κολλεγιακή εκδοτική ομάδα, σελ. 207-235,2014. [3]Γ. -ΣΟΛ. Lee, H. -S. Choi, \'FEA-
Βέλτιστη σχεδίαση κινητήρα συνεχούς ρεύματος μόνιμου μαγνήτη βασισμένος σε υπολογισμούς που κατανέμονται στο Διαδίκτυο13, 284-291, Σεπτ. 2009. [4]W.
Jazdswiski, \'πολλαπλών προδιαγραφών βελτιστοποίηση των squirrels
Πρόγραμμα IEE B-design of cage induction motor
Εφαρμογές ισχύος, ρολό. 136, σελ. 299-307, Νο. 1989. doi:10. 1049/ip-b. 1989. 0039 [5]MO Gulbahce, DA Kocabas, \'
Σχεδίαση επαγωγικού κινητήρα στερεού ρότορα υψηλής ταχύτητας με βελτιωμένη απόδοση και μειωμένο αρμονικό αποτέλεσμα, \'Εφαρμογή ισχύος IET, πηνίο12, σελ. 1126-1133, Σεπ. 2018. doi:10. 1049/iet-epa. 2017. 0675 [6]R. Chaudhary, R. Sanghavi, S.
Mahagaokar, \'Βελτιστοποίηση κινητήρων επαγωγής με χρήση γενετικού αλγόριθμου και βέλτιστη σχεδίαση κινητήρα επαγωγής GUI στο MATLAB\', στο:. Konkani, R. Bera, S. Paul (επιμ.)
Advances in systems, control, and automation.
Σημειώσεις διάλεξης για την Ηλεκτρολογία, Springer, Σιγκαπούρη, τόμος 442, σελίδα. 127-132, 2018. doi:10. 1007/978-981-10-4762-6_12 [7]Μ. Cunkas, R.
Akkaya, \'Genetic algorithm optimizes induction motors and compares them with existent Motors\', application of mathematics and calculation, Vol. 11, σελ. 193-203, Δεκ. 2006. doi:10.
3390/mca1102093 【8]S. Cicale, L. Albini, F. Parasiliti, M.
Σχεδιασμός σύγχρονου κινητήρα μόνιμου μαγνήτη ηλεκτρικού χάλυβα άμεσης κατεύθυνσης
Drive the elevator \', Int. Conf.
Marseille Electric Machinery Factory, Γαλλία, Σελ. 2012. 1256-1263. doi:10. 1109.620M [9]
Μόνιμος σχεδιασμός κινητήρα, συμπεριλαμβανομένων των θερμικών πτυχών Toulabi
, J. Salmon, AM
IEEE, IEEE Energy Conversion Conference and Expo \'σχεδιασμός συγχρονισμένου κινητήρα IPM για αδύναμες εφαρμογές σε μεγάλα πεδία \' (ECCE)
, σελίδα 2015. 3865-3871 11091/EC Kwon, D. Lee, and SY
Jung, \'Σχεδίαση και χαρακτηριστική ανάλυση του σύγχρονου κινητήρα παράκαμψης σύμφωνα με τον συνδυασμό ρεύματος πεδίου\',
Τόμος 162, σελ. 1228-1233, Σεπτ. 2013. 9. 1228 [12]G -H Lee, H. -H Lee, Q.
Wang, \'Development of Wulong synchronous motor for belt transmission --driven e-
Auxiliary system, \'Magnetic Journal, Volume 118, σελ. 487-493,. 4283/JMAG 2013. 18. 487 [13]D Lee, Y. -Y, S. -Y
, \'Σχεδίαση με περιέλιξη ρότορα σύγχρονου κινητήρα και σύγκριση απόδοσης με εσωτερικό μόνιμο μαγνήτη\' . Ιαν. 2013. doi:10/KIEE
2012.
Meier
1. 037 [14]F.
, J.
Soulard. 2008, paper id.
applications\', ieee trans.
Electrified Transportation, Τόμος 13, σελ. 86-97, Μάρτιος 2017. doi:10. 1109/TTE. 2016. 2614972 [16]H. Saavedra, J. -R. Riba, L. Go
more
-P Romelar optimization five
και Μηχανική Υπολογιστών, Τόμος 15, σελ. 69-76, Φεβρουάριος 2015. 01010. 21
, σελ. 2329-2344, Νοέμβριος 2013. doi:10 3906/elk-1109-61 [18]SR Bowes, A. Sevinc, D.
Hollinger, \'ο νέος φυσικός παρατηρητής που εφαρμόζεται στην ταχύτητα --
IEEE Trans
151, σελ. 1025-1032, Οκτ. 2004. doi:10 1109/TIE 2004. 834963 [19]CB Jacobina, J. Bione Fo, F. Salvadori, AMN Lima, andL
speedIEEe μέτρηση\'IAS Conf. Rec.
ROME, Italy, Σελίδα 2000. 1809-1813. doi:10. 1109/IAS. 2000. 882125 [20]K. Koga, R. Ueda, T.
Sonoda, \'σύστημα σταθερότητας κινητήρα EE\' induction drive\' induction drive. Rec.
, Pittsburgh, PA, United States, Volume 1988. 1, σελ. 129-136. doi:10. 1109/IAS. 1988. 25052 [21]Α. Abid, M. Benhamed, L.
Βλάβες αισθητήρα DFIM-
Μέθοδος διάγνωσης μοντέλου που βασίζεται σε προσαρμοστικό pim multi-Observer-
Experimental verification, \'Int. J.
Modern Nonlinear Theory and Application4, σελ. 161-178, Ιούνιος 2015. doi:10. 4236/2012EL. Arroyo, \'Modeling and Simulation of drive system of μόνιμος μαγνήτης σύγχρονος
\', M. Sc. Eng.
University of Puerto Rico, Πουέρτο Ρίκο, 2006.
κινητήρας
σελ. 660-661, 2003. [24]G
\'Modeling of bypass convex pole synchronous motor and its σταθερής ισχύος μετατροπέας περιοχής\' in fririch res EVS\'17, 2000.
Department of Electrical and Electronic Engineering University Ata KirikkaleVI Turkey. ως @ atasevinc. 71451
Καθαρό αναγνωριστικό αριθμητικού αντικειμένου 10. 4316/AECE. 2019.
