پارامترهای مدل موتورهای الکتریکی برای شرایط عملیاتی مورد نظر.

I.
محققانی که درگیر شبیه سازی کنترل وسایل نقلیه الکتریکی هستند معمولاً به مجموعه ای از پارامترهای مدل مناسب برای ایجاد شرایط عملیاتی در منطقه مورد نظر نیاز دارند.
از آنجایی که هر مجموعه ای از پارامترها ممکن است معقول نباشد، آنها به دنبال مجموعه ای از پارامترها در شبیه سازی هستند که متعلق به یک موتور واقعی یا حداقل یک مدل تایید شده است.
با این حال، آنچه آنها کشف کرده اند ممکن است به خوبی نیازهای آنها را برآورده نکند.
همچنین، از آنجایی که ممکن است یک خطای برنامه‌نویسی در مجموعه‌ای از پارامترها و شرایط کاری وجود داشته باشد، ممکن است متوجه استثنایی در نتایج شبیه‌سازی نشوند.
بنابراین آنها به برخی از الگوریتم‌های طراحی نیاز دارند که به سادگی پارامترهای مدل را ارائه می‌دهند که شبیه‌سازی را در محدوده کاری مورد نیاز کنترل می‌کنند.
چندین کار از طراحی موتور DC [1-3]
موتور القایی [4-7]
موتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSM)[8-10]
، یا اطراف روتور (WRSM)[11-13]
، و دو نوع استوانه ای [9]، [12] و قطب برجسته [10-11]، [13] روتور وجود دارد.
آنها راه های خوبی برای یافتن پارامترهای پیاده سازی فیزیکی و ساخت توضیح دادند و برخی بهبودها را انجام دادند.
با این حال، آنها همه پارامترهای مدل مناسب برای شبیه‌سازی را ارائه نکردند و حتی گاهی اوقات مقاومت سیم‌پیچ را ارائه نکردند.
Awebsite برخی از ابزارهای محاسباتی برای آهنرباهای دائمی (PM)
طراح خودرو [14] را ارائه می دهد.
پارامترهای فیزیکی، از جمله بیشتر پارامترهای مورد نیاز برای شبیه‌سازی مدل ساده آنلاین را محاسبه می‌کند.
با این حال، ابزارها از کاربر در مورد برخی از گزینه ها می پرسند که حتی در صورت ارائه تصاویر توضیحی برای کاربران بی تجربه شناخته شده نیستند.
علاوه بر این، کاربر نمی تواند مستقیماً از الزامات اولیه برای شرایط عملیاتی مانند قدرت، ولتاژ، سرعت و راندمان شروع کند.
بنابراین، اگرچه ابزارها و الگوریتم‌های ستودنی در طراحی موتور وجود دارد، ابزارها و الگوریتم‌های موجود در ادبیات برای محققین مناسب نیستند تا به سرعت پارامترهای مدل ساده را در محدوده کاری مورد نیاز به دست آورند.
من نمی‌خواهم فهرست مرجع را بسط دهم، زیرا مطالعه‌ای که روش‌های طراحی مناسب برای کنترل اهداف شبیه‌سازی توسط محقق را توضیح می‌دهد، به وضوح یک کمبود جدی در ادبیات است.
این مقاله به محققان کمک می کند تا پارامترهای حرکتی خود را بر اساس شرایط عملیاتی مورد انتظار خود تولید کنند.
الگوریتم پیشنهادی برای سروو موتورهای DC، موتورهای القایی و موتورهای سنکرون با روتورهای PM یا سیم‌پیچ از نوع محدب یا استوانه‌ای و همچنین ترانسفورماتورها مناسب است.
اینها یکی دیگر از الگوریتم‌های طراحی مبتنی بر استانداردهایی هستند که کاملاً با استانداردهای طراحی فیزیکی متفاوت هستند [15-16]
زیرا برای اهداف شبیه‌سازی و محاسبه پیشنهاد شده‌اند.
برای نشان دادن اینکه این طرح همچنین ممکن است نظراتی در مورد مقادیر پارامترهای ساخت، از جمله الگوریتم ترانسفورماتور ارائه دهد.
اگرچه اکثر فرمول ها خوب هستند.
همانطور که همه ما می دانیم، باید تاکید کرد که مشارکت ها نباید دست کم گرفته شوند و بعید است که بدون پیروی از مراحل سازماندهی شده و مفروضات کنترلی، به مجموعه ای از پارامترها دست پیدا کنیم که الزامات را برآورده کنند.
بررسی دقیق ادبیات من منجر به یافتن الگوریتمی نشد که الزامات اولیه \'قدرت کار، ولتاژ، سرعت و کارایی' را برای موتورهای DC سروو، القایی و سنکرون برآورده کند.
به عنوان موتور القایی و طرح ریزی
موتور سنکرون قطبی به الگوریتم دقیق نیاز دارد که سهم اصلی این مقاله است.
همانطور که توضیح داده خواهد شد، این الگوریتم ها همچنین می توانند در صورت توجه به الزامات حالت مولد مورد استفاده قرار گیرند.
همانطور که توسط اکثر مدل ها فرض می شود، نقش های از دست دادن هسته، تاخیر، اشباع و آرماتوراسیون در اینجا نادیده گرفته می شوند.
مدل استفاده شده توسط موتور AC مبتنی بر تبدیل 3 فاز [
فلش های چپ و راست 2 فاز (dq)
معادل دامنه متغیر فاز است که عمدتاً در ادبیات استفاده می شود.
این الگوریتم‌ها بر اساس برخی ترجیحات هستند، زیرا هر انتخاب خاصی از روش‌های کنترل و مفروضات دلخواه را می‌توان در طول فرآیند طراحی برای برآوردن شرایط عملیاتی مورد نیاز اولویت‌بندی کرد.
برای سادگی بیشتر فرمول های الگوریتم در جدول آورده شده است.
سپس مدل ها در پارادایم معادلات دیفرانسیل ارائه می شوند که آماده شبیه سازی با برنامه حل کننده هستند. II.
طراحی موتور سروو DC.
نظریه ای که بوده است (t)
مشتقات به صفر تغییر می کنند، معادلات الکتریکی و مکانیکی در حالت پایدار [17]
تبدیل به موتور [
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (1)[
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (2)
اگر ضرب شود [i. فرعی a]و [امگا]
پارامترهای 【R کجا هستند. فرعی a] و [L. فرعی الف)
مقاومت و اندوکتانس آرمیچر، [K. فرعی b]
آیا پتانسیل عقب یا گشتاور ثابت است، [B. فرعی f]
ثابت اصطکاک است و [J. فرعی i] اینرسی است.
و متغیرهای [v. فرعی a] و [i. فرعی a]
ولتاژ و جریان سیم پیچ اعمال شده، [امگا]
سرعت روتور زاویه ای بر حسب [Rad/s]T. فرعی L]
آیا این گشتاور بار است، [P. فرعی i] و [P. فرعی o]
توان ورودی و خروجی، [ص. فرعی m]
آیا قدرت مکانیکی و الکتریکی است، 【ص. فرعی Cu]و [P. فرعی f)
توان تلفات ناشی از مقاومت سیم پیچ و اصطکاک است.
مدل دارای 5 پارامتر است، اما 2 مورد از آنها [L. فرعی الف] و [ج. فرعی i]
، هیچ تاثیری در حالت پایدار وجود ندارد.
علاوه بر این، 2 متغیر مستقل وجود دارد، 【v. فرعی a] و [T. فرعی L].
بنابراین می توانیم 5 مورد نیاز برای حالت پایدار و 2 مورد نیاز برای گذرا داشته باشیم که ثابت زمانی الکتریکی و مکانیکی تعیین شده است [L. فرعی الف]و[جی. فرعی i]به ترتیب. ب.
الگوریتم، و مثالی از الگوریتم الزامات جدول 1 بیاورید.
ثالثاً، اکثر آنها بر اساس نمودار عنصر قدرت (1)-(2) هستند
، برای برخی نیازهای دیگر، می توان آن را به سادگی اصلاح کرد.
به عنوان مثال، در هر ([v. sub. a]، [i. sub. a]، [P. sub. i])، ([P. sub. o]، [P. sub. i]، [eta])، ([T. sub. L]، [P. sub. o]، n)، ([k. sub. ml]، [P. sub. ضرر]، [P. زیر. زیر، a. [[tau] زیر elc]) و ([B. sub. f]،[J. sub. i]،[[tau]. sub. mec])
سه گانه، اگر دو نفر دیگر شناسایی شوند، سومی را می توان به راحتی از رابطه ساده بین آنها پیدا کرد.
اگر از دست دادن هسته نادیده گرفته نشود، باید از [P. فرعی ضرر]
هنگام محاسبه [ص. فرعی مس].
مقادیر عملیاتی در جدول II و پارامترهای جدول iii شبیه سازی زیر از مدل سروو موتور DC [به دقت تأیید شده] 17 است: [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (3) III.
طراحی موتور القایی
تئوری کنترل میدان گرا (FOC)
در مورد اتصال کوتاه روتور، جایی که بردار میدان مغناطیسی روتور و محور d پیوند دارند، در نظر گرفته می شود.
علاوه بر این، حداقل جریان rms استاتور برای گشتاور برابر ترجیح داده می شود.
از آنجایی که تمام مشتقات در حالت پایدار صفر می شوند، معادله الکتریکی [18]
استاتور و روتور تبدیل به [
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (4) [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (5) کجا [؟ ? ]و [[psi]. فرعی r]= [[psi]. فرعی rd]+ j[[psi]. فرعی rq]=[L. فرعی r][i. فرعی r]+[Mi. فرعی s]
ولتاژ پیچیده استاتور، جریان و شار مغناطیسی و چارچوب مرجع با توجه به چرخش در هر سرعت زاویه ای الکتریکی، روتور [[امگا] است. فرعی g]؛ [ر. فرعی s]، [L. فرعی s]، [ر. فرعی r] و [L. فرعی r]
مقاومت و اندوکتانس استاتور و همچنین مقاومت و اندوکتانس روتور.
اندوکتانس بین استاتور و روتور و [[امگا]. فرعی r]
سرعت الکتریکی روتور است.
با انتخاب [[امگا]. فرعی g]راضی کننده [[psi]. فرعی rq]
FOC = 0، از (4)-(5) یا [19]، [[psi] را دریافت می کنیم. فرعی rd]=[Mi. فرعی sd]
در حالت پایدار. با توجه به [[psi]. فرعی r]= ([L. sub. r]/M )([[psi]. sub. s]-[sigma][L. sub. s][i. sub. s])
مقدار حالت پایدار [[[psi]. فرعی مربع]=[سیگما][L. فرعی s][i. فرعی مربع]]، [[[psi]. فرعی sd]=[L. فرعی s][i. فرعی sd]](6)
پیاده سازی، که [sigma]= 1 -[M. شام 2]/([L. sub. s][L. sub. r])
ضریب نشتی است. سپس (4) تبدیل به [
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (7)
در حالت پایدار می شود.
ضرب در هر دو طرف (3/2)[[i. فرعی sd][i. فرعی مربع]]
از سمت چپ [
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (8) جایی که [P. فرعی i]
توان ورودی استاتور و [P. فرعی CuSt]
کاهش مقاومت استاتور است.
[انتخاب]
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (9) نیروها [[psi]. فرعی rq][پیکان سمت راست]
سریع 0 مطابق با ثابت زمانی الکتریکی تروتور [[tau]. فرعی r]=[L. فرعی r]/[R. فرعی r]، و (8)[
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (10)
انتخاب دلخواه دیگر زاویه I نسبت به d است-
محور چارچوب مرجع، بدون نیاز به تحمیل الزامات بر [[psi]. فرعی rd].
انتخاب معقول برای این زاویه 45 [درجه] است، یعنی، [i. فرعی sd]= [من. فرعی sd]
حداکثر گشتاور مکانیکی و الکتریکی 【T. فرعی ه]
تا حدی [؟ ? ]از زمانی که [T. فرعی e]
متناسب [i. فرعی sd][i. فرعی مربع]
به دلیل انتخاب 【[psi]. فرعی rq]
= 0، همچنین اجازه دهید [[امگا]]. فرعی g]= [[امگا]]. فرعی s]
، سرعت سنکرون در راد/ثانیه الکتریکی
به عبارت دیگر، این انتخاب درجه مشخصی [T. فرعی ه)
با حداقل سطح جریان rms استاتور به دست می آید. سپس از (9) و (10)، [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (11)
S کجاست؟
می توانید از
مدار معادل تک فاز موتور القایی بدون از دست دادن هسته در حالت پایدار، [
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (12)
و مطابق (9)، انتخاب [i. فرعی sd]= [i. فرعی sd]اگر [[[tau] رخ می دهد. فرعی r]= [1-s/s[[امگا]. فرعی r]]](13)
در سمت راست معادل (11) با (12) و با استفاده از (13)
رابطه پارامتر دیگری را از مقدار عملیات پیدا می کنیم:[
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار](14)
در الگوریتم طراحی موتور القایی، ضریب توان استاتور[phi]. فرعی 1]
از آنجایی که برابر با [cos45] است، نباید درجات استاندارد طراحی باشد]
تاخیر موتور القایی ایده‌آل [20]
که در آن، اگر حداقل رانت rmscur استاتور برای گشتاور مورد نیاز و تقریباً cos45 اعمال شود [، مقاومت شار و استاتور صفر درجه است]
در اکثر موارد دیگر.
دلیل آن از (6) است، زیرا [[psi]. فرعی مربع]/[[psi]. فرعی sd]= [سیگما][
تقریباً برابر با]0،[[psi]. فرعی s]
تقریباً با محور d، [v. فرعی s]حدود 90[درجه] است
قبل از آن، حدود 45 [درجه] جلوتر از [i] بود. فرعی s]زمانی که [i. فرعی sd]= [i. فرعی مربع].
مقدار دقیق Cos [[phi]. فرعی 1]
تعیین مستقیم آن دشوار است، اما می توانیم آن را در دو مرحله انجام دهیم.
ابتدا پارامترها با [ داوری ] محاسبه می شوند. [فی]. فرعی 1]
مقدار 0 است
. فرعی 1]، سپس ([M. sup. 2]/[L. sub. r])
متناسب [cos. شام 2][[phi]. فرعی 1] توسط (14) و [؟ ? ]و [L. فرعی s]=[م. شام 2]/(1 -[سیگما])[L. فرعی r].
بنابراین، ولتاژ استاتور از (7)
متناسب با cos [[phi] است. فرعی 1].
هر cos در مرحله اول [[phi]. فرعی 1] مقدار، (7)
ممکن است ولتاژ استاتور مورد نیاز داده نشود.
اما cos صحیح [[phi]. فرعی 1]
سپس می توانید مقدار را با استفاده از مقیاس پیدا کنید و برخی از پارامترها را دوباره بر اساس آن محاسبه کنید. ب.
با استفاده از یک مثال برای برآوردن الزامات جدول IV، الگوریتم ابتدا در جدول v محاسبه می شود که در آن همان نماد همان معنای تعریف شده در بخش II را دارد. در مرحله بعد، 2-
محاسبه مرحله تکمیل می شود.
در مرحله اول، مقدار زمانی نشان داده شده توسط نماد با حد بالایی با cos داوری [[phi] پیدا می شود. فرعی 1](0.7
به عنوان مثال)
همانطور که در جدول 6 نشان داده شده است.
در مرحله دوم، برخی از مقادیر و پارامترهای عملیاتی به طور دقیق همانطور که در جدول VII نشان داده شده است محاسبه می شوند تا نیازها را برآورده کنند.
همانطور که در جدول هشتم نشان داده شده است، برخی از مقادیر عملیات اضافی را نیز می توان محاسبه کرد. ج.
مدل هایی که مجموعه پارامترها را شبیه سازی می کنند را می توان با هر شکلی از مدل استفاده کرد.
به عنوان مثال، معادله دیفرانسیل مدل را در [18] تبدیل
به نرمال کنید، (15)
در چارچوب مرجع سنکرون به دست می آید.
روتور، و جریان استاتور و میدان مغناطیسی روتور متغیرهای حالت الکتریکی هستند. [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار](15)
علاوه بر این، یک مدل موتور دوتغالی (16)
همچنین می تواند با پارامترهای یافت شده توسط الگوریتم استفاده شود.
با این حال، مقدار عملیاتی الگوریتم ولتاژ روتور صفر [v. فرعی rd]، [v. فرعی rq]. معادله (16)
معادله دیفرانسیل مدل به
صورت [21] نرمال به دست آمده است. [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (16) D.
مدار معادل و ارزش افزوده: پارامترها را می توان به مدار معادل تک فاز نیز تبدیل کرد
(شکل 1)
همانطور که در جدول 9 نشان داده شده است.
تمام این پارامترها و شرایط عملیاتی شبیه سازی شده است (15)
و محاسبه مدار معادل. IV. طراحی PMSM الف.
تئوری به منظور توسعه الگوریتم طراحی موتور سنکرون آهنربای دائم، جهت میدان مغناطیسی استاتور در نظر گرفته خواهد شد، جایی که اجزای پیوند دهنده میدان مغناطیسی استاتور از منبع آهنربای دائمی ([PHI]. sub. PM])
با محور d تراز می شوند.
علاوه بر این، حداقل جریان rms استاتور برای گشتاور مورد نیاز ترجیح داده می شود.
معادله استاتور]22]
مشابه موتور القایی [[امگا]. فرعی r]جایگزین [[امگا] شد. فرعی g].
از آنجایی که تمام مشتقات در حالت پایدار صفر می شوند، معادله استاتور تبدیل به [
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار] (17) جایی که [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (18) [L. فرعی sd]و [L. فرعی sq] are d-and q-
اندوکتانس سنکرون با محورهای قابل توجه و متفاوت
معنی ماشین قطب و نمادهای مشابه مشابه موتور القایی است.
و سپس در تعادل، [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (19)
ضرب در هر دو طرف (3/2) [[i. فرعی sd][i. فرعی sq]]
توان ورودی از چپ :[
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (20)
اولین عبارت سمت راست [P. فرعی مس].
زیرا گشتاور مکانیکی و الکتریکی [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (21) و [[امگا] است. فرعی مک]=[[امگا]. فرعی r]/[n. فرعی pp]
, مجموع دو عبارت دیگر سمت راست (20)
برابر با توان مکانیکی و الکتریکی ([P. sub. m]=[T. sub. e][[omega]. sub. mec]= [P. sub. o]+ [P. sub. f]).
برای بدست آوردن بزرگترین [T. فرعی e]
تا حدودی، اجاره استاتور rmscur [? ? ]نسل [? ? ]
برابر مشتق [T. فرعی e]
درباره [i. فرعی sd]
تا صفر، باید [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (22) را برای [i. فرعی sd]. با استفاده از [? ? ]
به عنوان نسبت گشتاور به کل [به دلیل آهنرباهای دائمی] T تعریف می شود. فرعی e]، و [؟ ? ]در (22)، [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (23)[
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (24) از آنجا که [[PHI]. فرعی PM]
پارامتر معینی است،[
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار](25)[
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار](26)
الگوریتم تعیین پارامترهای موتور سنکرون آهنربای دائم با توجه به شرایط کاری مورد نظر برای نوع روتور استوانه ای بسیار ساده است زیرا [k. فرعی TPM]=1 به عنوان [L. فرعی sd]= [L. فرعی مربع]. برابر کردن[؟ ? ]با استفاده از (19) [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (27)
موتور سنکرون آهنربای دائمی برای روتور استوانه ای را می دهد.
با این حال، یک معادله غیر خطی [k. فرعی TPM]
مشکل این ضرایب بسیار پیچیده است و باید حل شود. نوع قطب
برای تعیین [توصیه می شود به جای حل این مشکل پیچیده از یک الگوریتم حلقه استفاده کنید] k. فرعی TPM].
الگوریتم حلقه می تواند
روش نیوتن-رامپسون باشد، اما مشتق با تقریب عددی دو تکرار آخر جایگزین می شود.
سپس سایر پارامترها را می توان تعیین کرد. ب.
با استفاده از یک مثال برای برآوردن الزامات جدول X، الگوریتم ابتدا در جدول XI محاسبه می شود، جایی که همان نماد همان معنایی دارد که در بخش های قبلی تعریف شده است.
بنابراین، اگر روتور استوانه ای باشد. ه. [ک. فرعی dq]
= 1، پارامترهای دیگر و برخی از مقادیر عملیاتی در جدول 12 نشان داده شده است.
برای موتورهای با قطب قابل توجه ([k. sub. dq][نه برابر]1)
، الگوریتم زیر با حلقه پیشنهاد شده است: مرحله 1: تعیین مقدار stop e برای | [e. فرعی v]
| خطای مطلق [V. فرعی s1. شام rms]
الزامات، برای مثال [epsilon]= [10. شام -6] V.
مرحله 2: تعیین محدودیت برای | [DELTA][k. فرعی TPM]
|، تغییر مطلق] k. فرعی TPM]
در یک مرحله، برای مثال [DELTA][k. فرعی max]= 0. 02.
مرحله 3: عملیات زیر را در هر زمان برای مثال مقدار [k. فرعی TPM]= 0. 5، [DELTA][k. فرعی TPM]= 0. 0001، [e. فرعی v]= 0. 3V،[e. فرعی V. sup. old]= 0.
مرحله 4 از 5 V: لبه | [e. فرعی V]| > [epsilon]، مرحله 4. a:[? ? ]مرحله 4. ب: اگر [? ? ]، سپس [؟ ? ]مرحله 4. ج: [ک. فرعی TPM]= [k. فرعی TPM]+ [DELTA][k. فرعی TPM]،[e. فرعی V. sup. قدیمی]= [ه. فرعی V]مرحله 4. د: محاسبه [i. فرعی sd]و [i. فرعی sd]از (25) و (26) مرحله 4. e: [? ? ]مرحله 4. g: محاسبه [v. فرعی sd]و [v. فرعی مربع] از (19) مرحله 4. h: [? ? ]
در پایان، الگوریتم پارامترها و مقادیر عمل در مثال جدول XIII را تولید می کند.
آنها به طور دقیق با شبیه سازی C تأیید می شوند.
مدل های مورد استفاده برای شبیه سازی مجموعه های پارامترها را می توان با هر شکلی از مدل استفاده کرد، به عنوان مثال، (28)
در چارچوب مرجع همزمان با جریان استاتور و سرعت روتور به عنوان متغیرهای حالت الکتریکی.
معادله دیفرانسیل مدل به
شکل نرمال [22] به دست آمده است. [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (28) V. طراحی WRSM الف.
تئوری برای تعیین پارامترهای WRSM مقادیر عملیاتی خاص، مانند روش طراحی موتور سنکرون آهنربای دائم که جایگزین [ص. فرعی Cu]و[[PHI]. فرعی PM]با [P. فرعی CuSt]و [Mi. فرعی f]
آنها کجا هستند 【i. فرعی f)
جریان روتور است، M القایی بین استاتور و روتور است. به طور مشابه [P. فرعی i] در [I. فرعی s1. شام rms]و[T. فرعی e]
فرمول فقط با توان ورودی استاتور جایگزین می شود [P. فرعی iSt]= [P. فرعی من] - [ص. فرعی CuRot].
علاوه بر این، هر دو انتظار برای یک [v. فرعی f]، [i. فرعی f]و [k. فرعی rl]=[P. فرعی CuRot]/[P. فرعی از دست دادن]؛
سوم در رابطه حالت پایدار آنها یافت می شود، v. فرعی f]= [R. فرعی f][i. فرعی f]، جایی که [v. فرعی f]و [R. فرعی f]
ولتاژ و مقاومت روتور است.
اندوکتانس روتور را تعیین کنید [L. فرعی f]
، الزامات اضافی برای اندازه گیری جریان بین فاز استاتور و سیم پیچ روتور[[sigma]. فرعی f]= 1 -[3[M. شام 2]/2[L. فرعی sd][L. فرعی f]]](29)
این اندازه گیری به دلیل قابل توجه بودن روتور کمی پیچیده تر از بازده نشتی معمول است، اما همچنان با 0 [
کمتر یا مساوی] [[سیگما] مطابقت دارد. فرعی f][
کمتر یا مساوی]1 از زمانی که[L. فرعی sd]
3/2 برابر فاز استاتور خود حسگر است، در صورت تراز بهینه با روتور، نشتی [23]. سپس، weget [[L. فرعی f]= [3[M. شام 2]/2(1 -[[سیگما]. فرعی f])[L. فرعی sd]]]. (30) ب.
الگوریتم با مثال 1)
الزامات: بدون از دست دادن تعمیم، مراحل مشابه را مانند طراحی موتور سنکرون آهنربای دائمی ننویسید و همان الزامات کمی متفاوت فرض می شود، در حالی که [ص. فرعی o]، [ص. فرعی iSt]= [P. فرعی من] - [ص. فرعی CuRot]، [P. فرعی CuRot] و [P. فرعی f]
مانند قبل، [k. فرعی rl]= 0.
2 را انتخاب کنید، به معنی [ص. فرعی i]= 5250 وات، [P. فرعی از دست دادن] = 1250 وات، [P. فرعی CuRot]= 250W، [k. فرعی ml]= 0. 2 و [eta]=0.
7619 ایده آل است.
اجازه دهید نیاز اضافی [v. فرعی f]= 24 وند [[سیگما]. فرعی f]= 0. 02. 2)
محاسبه: اکنون، تمام مقادیر دیگر در بخش محاسبه در بخش PMSM یکسان هستند [[PHI]. فرعی PM]به عنوان [Mi. فرعی f]. سپس، [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار](31)[
عبارات ریاضی غیرقابل تکرار](32)
برای مورد روتور استوانه ای ([k. sub. dq]= 1)، [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار](33) و توسط (30)، [L. فرعی f]= 154. 5 mH.
برای معنادار-مورد pole]k. فرعی dq]= 5/3. [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار] (34) و توسط (30)، [L. فرعی f]= 130. 5 mH. ج-
مدل های مورد استفاده برای شبیه سازی مجموعه پارامترها را می توان با هر شکلی از مدل استفاده کرد، به عنوان مثال، مدل های زیر در چارچوب مرجع سنکرون با جریان استاتور و سرعت روتور به عنوان متغیرهای حالت الکتریکی. [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار](35)
این پارادایم معادله دیفرانسیل مدل در [24] است
، که در آن متغیر پیوند شار [
عبارات ریاضی غیر قابل تکرار](36) و [[psi] است. فرعی f]
شار مغناطیسی سیم پیچ روتور. VI.
با توجه به حالت موتور، ژنراتور در حالت ژنراتور اصلاح می شود و توان ورودی و توان خروجی شفت موتور منفی می شود که منفی تعریف می شود.
اگرچه مقدار منفی توان خروجی شفت با تعریف حالت موتور، توان ورودی شفت ژنراتور است، اما مقدار نسبی توان ورودی به تعریف حالت موتور، توان خروجی ژنراتور در صورت اعمال جریان تحریک نیست.
بنابراین، هنگامی که الگوریتم پیشنهادی برای حالت ژنراتور استفاده می شود، مقدار منفی توان خروجی مورد نظر ژنراتور به توان تحریک اضافه می شود و به عنوان توان ورودی در الگوریتم استفاده می شود.
به عنوان مثال، برای یک ژنراتور سنکرون روتور بای پس، طراحی مورد نیاز 1300 وات از کل توان ورودی شفت، 1000 وات توان خروجی خالص استاتور موتور و 100 وات قدرت ورودی (روتور) تحریک است.
بنابراین هر دو توان ورودی [P. فرعی i]= -
توان خروجی: 900WP. فرعی o]= -
1300 وات، راندمان (1300)/(-900)= 1.
اگرچه راندمان ژنراتور 0 = 444 است، 900/1300 به عنوان یک نیاز طراحی در الگوریتم استفاده می شود. 692 در واقع. برای
موتور مضاعف، توان ورودی روتور نیز به عنوان توان تحریک در نظر گرفته می شود، اگر توان تحریک مثبت از ترمینال الکتریکی روتور استخراج شود، توان تحریک نیز منفی می شود.
طراحی موتور القایی مطابق با الزامات حالت ژنراتور به دو اقدام دیگر نیاز دارد.
I. مقدار اولیه cos [[phi]. فرعی 1]
مقادیر منفی باید گرفته شود، به عنوان مثال-0. 7.
ثانیاً، از (13)
لغزش منفی، [[tau]. فرعی ر]
باید نفی آن باشد، یعنی [i. فرعی sd]= -[i. فرعی sq] اعمال می شود. VII.
طراحی ترانسفورماتور الگوریتم پارامتر ترانسفورماتور بر اساس تقاضا جدول چهاردهم در جدول 15 برای رفع نیازهای آموزشی آورده شده است.
به عنوان مثال، برای ارزیابی توانایی دانش‌آموز در انجام جبر برداری در یک امتحان، مربی ممکن است [[آلفا] را بخواهد. فرعی E[V. فرعی 2]]
زاویه را نمی توان نادیده گرفت.
بیشتر فرمول ها و نمادها توضیحی نمی دهند زیرا آنها خوب -- شناخته شده هستند.
سازماندهی آنها الگوریتم است.
الگوریتم ارائه شده در این مقاله می تواند به طراحی هدف تولید کمک کند.
نمونه ای از طراحی ترانسفورماتور با فرض [[میکرو]. فرعی r]= 900، [h. شام 2]
/A = 133، چگالی شار مغناطیسی B = 1.
با این حال، آنها نظر نسبتا نزدیک در مورد طراحی فیزیکی ارائه می دهند. هشتم.
نتیجه گیری آسان-
پارامترهای مدل پایه سروو موتور DC، موتور القایی، PMSM، WRSM و ترانسفورماتور با استفاده از فرمول ها و الگوریتم ها پیشنهاد می شوند.
الزامات طراحی عمدتاً شرایط عملیاتی است.
سایر الزامات طراحی مانند نسبت چرخش، ثابت زمانی، ضریب نشت و غیره.
این برای یک محقق بی تجربه ساده است.
مجموعه پارامترهای مدل به دست آمده به طور کامل شرایط عملیاتی مورد نیاز برای مدل فرضی را برآورده می کند.
این الگوریتم ها برای نیازهای حالت های ژنراتور نیز قابل اجرا هستند.
اگرچه الگوریتم‌های طراحی پیشنهادی اکثر پارامترهای ساخت را تولید نمی‌کنند، اما به تعیین آنها نیز کمک می‌کنند زیرا مقادیر عملیاتی مورد نیاز نیز یافت می‌شوند.
برای نشان دادن این امکان، مثال ترانسفورماتور تا این سطح گسترش یافته است.
حتی اگر برای موتور دشوارتر باشد، می توان با الگوریتم پیشنهادی، یک نظر سریع در مورد اندازه فیزیکی استنباط کرد. منابع [1]JA Reyer، PY
Papalambros، \'ترکیب طراحی و کنترل بهینه با کاربرد موتورهای DC\'، Journal of Mechanical Design, Vol. 124، ص 183-191، ژوئن 2002. doi:10. 1115/1. 1460904 [2] ج. Cros، MT Kakhki، GCR Sincero، CA Martins، P.
Viarouge در مهندسی خودرو، \'روش طراحی برس کوچک و موتور DC بدون جاروبک \'.
تیم نشر کالج، ص 207-235،2014. [3] C. -جی. لی، اچ. - اس. چوی، \'FEA-
طراحی بهینه موتور DC آهنربای دائم بر اساس محاسبات توزیع شده اینترنتی13, 284-291,
2009
سپتامبر
. 136، ص 299-307، نوامبر 1989. doi:10. 1049/ip-b. 1989. 0039 [5] MO Gulbahce, DA Kocabas, \'
طراحی موتور القایی روتور جامد با سرعت بالا با راندمان بهبود یافته و کاهش اثر هارمونیک، \'کاربرد IET Power، کویل 12، صفحات 1126-1133، سپتامبر. 2018. doi:10. 1049/iet-epa. 2017. 0675 [6] R. Chaudhary, R. Sanghavi, S.
Mahagaokar, \'بهینه سازی موتورهای القایی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و طراحی رابط کاربری گرافیکی موتور القایی بهینه در MATLAB\'، در:. Konkani, R. Bera, S. Paul (ویرایشگران)
پیشرفت در سیستم ها، کنترل و اتوماسیون.
یادداشت های سخنرانی در مورد مهندسی برق، اسپرینگر، سنگاپور، جلد 442، صفحه. 127-132، 2018. doi:10. 1007/978-981-10-4762-6_12 [7] م. Cunkas, R.
Akkaya, \'الگوریتم ژنتیک موتورهای القایی را بهینه می کند و آنها را با موتورهای موجود مقایسه می کند\'، کاربرد ریاضیات و محاسبات، جلد. 11، ص 193-203، دسامبر 2006. doi:10.
3390/mca1102093 【8] S. Cicale, L. Albini, F. Parasiliti, M.
طراحی یک موتور همزمان آهنربای دائمی فولادی الکتریکی مستقیم جهت
راندن آسانسور \'، Conf.
Marseille Electric Machinery Factory, France, P. 2012. 1256-1263. doi:10. 1109.620ML [9]
'طراحی موتور همزمان با آهنربا' : Int.J
Toulabi, J. Salmon, AM
IEEE, IEEE Energy Conversion Conference and Expo \'طراحی موتور سنکرون سیم پیچی متمرکز برای کاربردهای ضعیف در زمینه های وسیع \' (ECCE)
مونترال، صفحه 2015. 3865-3871 کوون، دی. 9. 1228 [12]G -H. Lee, Q. Wang
, \'
487-493. 4283/JMAG 2013. 18.
Development of synchronous motor for belt transmission --driven e- Auxiliary system, \'Magnetic Journal, Volume 118, pp.
487 [13]D Lee, Y. -Y, S. -Y , \
'طراحی ISG با موتور سنکرون سیم پیچی و مقایسه عملکرد با موتور سنکرون داخلی .2, 2, lec. ژانويه 2013. 5370/KIEE 2012. 1. 037. 2008
نقل
کاربردی
برنامه‌های
\'، ieee trans. حمل
, paper ID 866. doi:10 1109/ICELMACH 2008. 4800232 [15]Yang, SM Castano, R. Kasprzak, B. Bilgin, A.
و
الکتریکی، جلد 13، صفحات 86-97، مارس 2017. doi:10. 1109/TTE. 2016. 2614972 [16]H. Saavedra, J. -R. Riba, L. Go-
Phalectrical
optimization five more
و مهندسی کامپیوتر، جلد 15، صفحات 69-76. doi:10 2015. 21, pp. 2329-2344, Nov 2013.
doi:10 3906/elk-1109-61 [18]SR Bowes, A. Sevinc, D. Hollinger, \'ناظر طبیعی جدید اعمال شده برای
سرعت --
IEEE Trans
151, pp. 1025-1032, Oct. 2004. doi:10 1109/TIE 2004. 834963 اندازه‌گیری \'
IAS Conf. Rec.
ROME, Italy, Page 2000. 1809-1813. doi:10. 1109/IAS. 2000. 882125 [20]K. Koga, R. Ueda, T.
Sonoda, \'مشکل پایداری موتور IE\\' درایو القایی ضبط
, Pittsburgh, PA, United States, Volume 1988. 1, pp. 129-136. doi: 10. 1109/IAS. 1988. 25052 [21] الف. Abid, M. Benhamed, L.
DFIM سنسور خرابی-
روش تشخیص مدل مبتنی بر پیم تطبیقی چند ناظر-
تأیید تجربی، \'Int. J.
Modern Nonlinear Theory and Application4, pp.
Arroyo، \'مدلسازی و شبیه سازی سیستم محرکه موتور سنکرون\'، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندس برق
دانشگاه پورتوریکو، 2006.
الکترونیک
صفحات 660-661، 2003. [24]G
\'مدلسازی موتور سنکرون قطب محدب و مبدل ناحیه توان ثابت آن\' در fririch res EVS\'17، 2000. گروه مهندسی برق و
دانشگاه Ata Kirikkale NC ترکیه. به عنوان @ atasevinc. 71451
شناسه شی عددی خالص 10. 4316/AECE. 2019.