I.
محققان مشغول شبیه سازی کنترل وسایل نقلیه برقی معمولاً به مجموعه ای از پارامترهای مدل مناسب برای تولید شرایط عملیاتی در منطقه مورد نظر نیاز دارند.
از آنجا که ممکن است هر مجموعه از پارامترها منطقی نباشد ، به دنبال مجموعه ای از پارامترها در شبیه سازی متعلق به یک موتور واقعی یا حداقل یک مدل تأیید شده هستند.
با این حال ، آنچه آنها کشف کرده اند ممکن است نیازهای آنها را به خوبی برآورده نکند.
همچنین ، از آنجا که ممکن است خطای برنامه نویسی در مجموعه ای از پارامترها و شرایط کار وجود داشته باشد ، ممکن است متوجه استثناء نتایج شبیه سازی نشوند.
بنابراین آنها به برخی از الگوریتم های طراحی نیاز دارند که به سادگی پارامترهای مدل را کنترل می کنند که شبیه سازی را در محدوده مورد نیاز کار کنترل می کنند.
چندین اثر از طراحی موتور DC [1-3]
موتور القایی [4-7]
موتور همزمان آهنربای دائمی (PMSM) [8-10]
، یا در اطراف روتور (WRSM) [11-13]
، و دو استوانه [9] ، [12] و نمودار برجسته [10-11] ، [13] انواع روتور وجود دارد.
آنها روشهای خوبی برای یافتن پارامترهای اجرای فیزیکی و ساخت پارامترها توضیح دادند و پیشرفت هایی را انجام دادند.
با این حال ، آنها به تمام پارامترهای مدل مناسب برای شبیه سازی نمی دادند ، و گاهی اوقات حتی مقاومت سیم پیچ را نمی داد.
AWEBSITE برخی از ابزارهای محاسباتی را برای طراح اتومبیل دائمی (PM) ارائه می دهد
[14].
این پارامترهای فیزیکی ، از جمله بیشتر پارامترهای مورد نیاز برای شبیه سازی مدل ساده آنلاین را محاسبه می کند.
با این حال ، ابزارها از کاربر در مورد برخی از گزینه ها سؤال می کنند ، که حتی در صورت ارائه تصاویر توضیحی ، برای کاربران بی تجربه نیز شناخته نشده است.
علاوه بر این ، کاربر نمی تواند مستقیماً از الزامات اساسی برای شرایط عملیاتی مانند قدرت ، ولتاژ ، سرعت و کارآیی شروع کند.
بنابراین ، اگرچه ابزارها و الگوریتم های قابل ستایش در طراحی موتور وجود دارد ، ابزارها و الگوریتم های موجود در ادبیات برای محققان مناسب نیستند تا به سرعت پارامترهای مدل ساده را در دامنه کار مورد نیاز بدست آورند.
من نمی خواهم لیست مرجع را گسترش دهم ، زیرا مطالعه توضیح روشهای طراحی مناسب برای کنترل محقق در اهداف شبیه سازی به وضوح فقدان جدی در ادبیات است.
این مقاله به محققان کمک می کند تا بر اساس شرایط عملیاتی که انتظار دارند ، پارامترهای حرکتی خود را تولید کنند.
الگوریتم پیشنهادی برای موتورهای سروو DC ، موتورهای القایی و موتورهای همزمان با PM یا روتورهای سیم پیچ از نوع محدب یا استوانه ای و همچنین ترانسفورماتورها مناسب است.
اینها یکی دیگر از الگوریتم های طراحی بر اساس استانداردها است که کاملاً متفاوت از استانداردهای طراحی فیزیکی است [15-16]
زیرا برای اهداف شبیه سازی و محاسبه پیشنهاد شده است.
برای نشان دادن اینکه این طرح همچنین ممکن است در مورد مقادیر پارامترهای تولید ، از جمله الگوریتم ترانسفورماتور ، نظرات خود را ارائه دهد.
اگرچه بیشتر فرمول ها خوب هستند.
همانطور که همه ما می دانیم ، باید تأکید شود که مشارکت ها نباید دست کم گرفته شود ، و بعید نیست که به مجموعه ای از پارامترهایی که نیازهای لازم را برآورده می کنند بدون پیروی از مراحل خاص سازمان یافته و فرضیات کنترل ، بعید به نظر می رسد.
بررسی ادبیات دقیق من منجر به یافتن الگوریتمی نشده است که الزامات اساسی 'قدرت کار ، ولتاژ ، سرعت و کارآیی \' را برای سرویس DC ، القاء ، موتورهای همزمان برآورده کند.
به عنوان موتور و پیش بینی القایی
موتور همزمان قطبی به الگوریتم مفصلی نیاز دارد ، که سهم اصلی این مقاله است.
همانطور که توضیح داده می شود ، این الگوریتم ها نیز می توانند در صورت نیاز به الزامات حالت ژنراتور استفاده شوند.
همانطور که توسط اکثر مدل ها فرض شده است ، از دست دادن هسته ، تاخیر ، اشباع و نقش های آرماتوراسیون در اینجا نادیده گرفته می شود.
مدل مورد استفاده توسط موتور AC بر اساس تحول 3 فاز [
سمت چپ و راست Arrows2Phase (DQ)
معادل دامنه متغیر فاز است که عمدتا در ادبیات استفاده می شود.
این الگوریتم ها بر اساس برخی ترجیحات انجام می شود ، زیرا هر انتخاب خاصی از روش های کنترل و فرضیات دلخواه را می توان در طی فرآیند طراحی در اولویت قرار داد تا شرایط عملیاتی مورد نیاز را برآورده سازد.
برای سادگی ، بیشتر فرمولهای 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 DC سروو.
نظریه ای که
مشتقات (t) به معادلات صفر ، الکتریکی و مکانیکی در حالت پایدار تغییر می کنند [17]
به حرکتی تبدیل می شوند [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (1) [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (2)
در صورت ضرب [i. زیر A] و [امگا]
پارامترها 【R. کجا هستند زیر A] و [L. زیر A]
مقاومت و القاء آرماتور ، [k. زیر ب]
پتانسیل عقب یا گشتاور ثابت است ، [b. زیر f]
اصطکاک ثابت است و [J. زیر من] اینرسی است ؛
و متغیرها [v. زیر A] و [من. زیر A]
ولتاژ و جریان سیم پیچ اعمال شده ، [امگا]
سرعت روتور زاویه ای در [RAD/S] t. زیر l]
آیا گشتاور بار است ، [ص. زیر من] و [P. زیر O]
قدرت ورودی و خروجی ، [ص. زیر M]
آیا این قدرت مکانیکی و الکتریکی است ، 【ص. زیر مس] و [پ. زیر f]
این قدرت ضرر ناشی از مقاومت در برابر سیم پیچ و اصطکاک است.
این مدل دارای 5 پارامتر است ، اما 2 مورد از آنها [L. زیر A] و [J. زیر من]
، هیچ تاثیری در یک وضعیت پایدار وجود ندارد.
علاوه بر این ، 2 متغیر مستقل ، 【V وجود دارد. زیر A] و [T. زیر ل]
بنابراین ، ما می توانیم 5 مورد برای حالت پایدار و 2 مورد نیاز برای گذرا داشته باشیم ، که ثابت زمان الکتریکی و مکانیکی ثابت است [L. زیر A] و [J. زیر من به ترتیب] B.
الگوریتم ، و نمونه ای از الگوریتم مورد نیاز در جدول I
سوم ، بیشتر آنها بر اساس نمودار عنصر قدرت (1)-(2) است
که برای برخی دیگر از الزامات ، می توان 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. sub. o] ، n) ، [[k. sub. ml] ، [p. sub. Loss] ، [p. sub] ، [p. sub]. [تاو]) و [B. sub. f] ، [j. sub. i] ، [[tau]. sub. mec]
اگر دو مورد دیگر شناسایی شوند ، می توان به راحتی از رابطه ساده بین آنها یافت.
اگر از دست دادن هسته نادیده گرفته نشود ، باید از [P. زیر از دست دادن]
هنگام محاسبه [P. زیر مس]
مقادیر عملیاتی در جدول II و پارامترهای موجود در جدول III شبیه سازی زیر از مدل حرکتی DC Servo است [به طور دقیق تأیید شده] 17]: [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (3) III.
طراحی موتور القایی.
نظریه کنترل میدان گرا (FOC)
در مورد یک مدار کوتاه روتور ، در نظر گرفته می شود ، جایی که بردار پیوند میدان مغناطیسی روتور و محور D است.
علاوه بر این ، حداقل جریان RMS استاتور برای گشتاور برابر ترجیح داده می شود.
از آنجا که همه مشتقات در حالت پایدار صفر می شوند ، معادله الکتریکی [18]
استاتور و روتور به [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] تبدیل می شوند] (4) [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (5) کجا [؟ ؟ ] و [[PSI]. زیر r] = [[PSI]. زیر rd]+ j [[psi]. زیر rq] = [l. زیر r] [من. زیر R]+[Mi. زیر S]
ولتاژ استاتور پیچیده ، شار جریان و مغناطیسی و قاب مرجع با توجه به چرخش در هر سرعت زاویه ای الکتریکی ، روتور [[امگا] است. زیر g] ؛ [R. زیر S] ، [L. زیر S] ، [R. زیر R] و [L. زیر R]
مقاومت و القاء استاتور و همچنین مقاومت روتور و القاء.
القاء بین استاتور و روتور ، و [[امگا]. زیر r]
این سرعت الکتریکی روتور است.
با انتخاب [[امگا]. زیر g] رضایت بخش [[PSI]. زیر rq]
foc = 0 ، از (4)-(5) یا [19] ، ما [[psi] دریافت می کنیم. زیر rd] = [mi. زیر SD]
در یک حالت پایدار. با توجه به [[PSI]. زیر r] = ([L. sub. r]/m) ([[psi]. sub. s]-[sigma] [l. sub. s] [i. sub. s])
مقدار حالت پایدار [[[[psi]. زیر sq] = [Sigma] [l. زیر S] [من. زیر sq]] ، [[[PSI]. زیر SD] = [l. زیر S] [من. زیر SD]] (6)
اجرای ، که [Sigma] = 1 -[m. سوپ. 2]/([l. sub. s] [l. sub. r])
ضریب نشت است. سپس (4) [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (7)
در یک حالت پایدار می شود.
ضرب شده توسط هر دو طرف (3/2) [[i. زیر SD] [من. زیر SQ]]
از سمت چپ [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (8) که در آن [P. زیر من]
قدرت ورودی استاتور و [P. زیر CUST]
مقاومت از دست دادن استاتور است.
[انتخاب]
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (9) نیروها [[PSI]. زیر RQ] [فلش راست]
با توجه به ثابت زمان الکتریکی Therotor [[[تاو]. زیر r] = [l. زیر r]/[r. زیر r] ، و (8) [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (10)
انتخاب دلخواه دیگر زاویه I نسبت به D-
محور قاب مرجع است ، نیازی به تحمیل الزامات به [PSI] است. زیر rd]
انتخاب معقول برای این زاویه 45 [درجه] است ، یعنی ، [i. زیر SD] = [i. زیر SD]
حداکثر گشتاور مکانیکی و الکتریکی 【T. زیر ه]
تا حدی [؟ ؟ ] از آنجا که [T. زیر ه]
متناسب [من. زیر SD] [من. زیر sq]
به دلیل انتخاب 【[psi]. زیر rq]
= 0 ، همچنین اجازه دهید [[امگا]]. زیر g] = [[امگا]]. زیر S]
، سرعت همزمان در Rad/S الکتریکی
به عبارت دیگر ، این انتخاب درجه خاصی را فراهم می کند [T. زیر E]
به دست آمده توسط حداقل سطح جریان RMS استاتور. سپس از (9) و (10) ، [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (11)
S کجاست؟
شما می توانید از
مدار معادل تک فاز موتور القایی بدون از دست دادن هسته در حالت پایدار ، [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (12)
و طبق (9) ، انتخاب کنید [i. زیر SD] = [i. زیر SD] اگر [[[[TAU]) اتفاق می افتد. زیر r] = [1-s/s [[امگا]. زیر r]]] (13)
در سمت راست معادل (11) به (12) و با استفاده از (13)
، ما رابطه پارامتر دیگری را از مقدار عملیات می یابیم: [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (14)
در الگوریتم طراحی موتور القایی ، فاکتور قدرت استاتور [PHI]. زیر 1]
از آنجا که برابر با [COS45] است ، نباید از طراحی استاندارد Design Design Design]
تاخیر از موتور القایی ایده آل [20] باشد
که در صورت استفاده حداقل اجاره RMScur استاتور برای گشتاور مورد نیاز و تقریباً COS45 [، شار و مقاومت در برابر استاتور Zerodegrees]
در بسیاری موارد دیگر است.
دلیل آن ، از (6) ، از [[PSI] است. زیر SQ]/[[PSI]. زیر sd] = [sigma] [
تقریباً برابر با] 0 ، [[psi]. زیر S]
تقریباً با محور D ، [v. زیر S] قبل از آن حدود 90 درجه است
، حدود 45 درجه از [من] بود. زیر S] وقتی [من. زیر SD] = [i. زیر SQ]
مقدار دقیق COS [[PHI]. زیر 1]
تعیین مستقیم دشوار است ، اما می توانیم این کار را در دو مرحله انجام دهیم.
ابتدا پارامترها با [داوری محاسبه می شوند. [فی]. زیر 1]
مقدار 0. 7 است.
طبق معیارهای طراحی در زیر بخش بعدی ، جریان استاتور به طور معکوس با COS متناسب است [[PHI]. زیر 1] ، سپس ([M. Sup. 2]/[l. sub. r])
متناسب [cos. سوپ. 2] [[PHI]. زیر 1] توسط (14) و همینطور [؟ ؟ ] و [L. زیر s] = [م. سوپ. 2]/(1 -[سیگما]) [l. زیر r]
بنابراین ، ولتاژ استاتور از (7)
متناسب با COS [[PHI]. زیر 1]
هر CO در مرحله اول [[PHI]. زیر 1] مقدار ، (7)
ولتاژ استاتور مورد نیاز ممکن است داده نشود.
اما COS صحیح [[PHI]. زیر 1]
سپس می توانید مقدار را با استفاده از مقیاس پیدا کرده و بر این اساس برخی از پارامترها را دوباره محاسبه کنید. ب -
با استفاده از یک مثال برای پاسخگویی به الزامات موجود در جدول IV ، الگوریتم ابتدا در جدول V محاسبه می شود که در آن نماد مشابه معنای مشابهی دارد که در بخش II تعریف شده است. در مرحله بعد ، 2-
محاسبه مرحله به پایان رسید.
در مرحله اول ، مقدار زمانی که توسط نماد با حد بالایی نشان داده می شود با COS داوری [[PHI]. زیر 1] ( 0. 7)
به عنوان مثال
همانطور که در جدول 6 نشان داده شده است.
در مرحله دوم ، برخی از مقادیر عملیاتی و پارامترها به طور دقیق همانطور که در جدول VII نشان داده شده است برای پاسخگویی به الزامات محاسبه می شود.
همانطور که در جدول VIII نشان داده شده است ، مقادیر عملیاتی اضافی نیز می تواند محاسبه شود. ج -
مدلهایی که مجموعه های پارامتر را شبیه سازی می کنند می توانند با هر نوع مدل استفاده شوند.
به عنوان مثال ، ترتیب معادله دیفرانسیل مدل در [18]
طبیعی می شود ، (15)
به دست آمده در قاب مرجع همزمان
روتور ، و جریان استاتور و میدان مغناطیسی روتور متغیرهای حالت الکتریکی هستند. [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (15)
علاوه بر این ، یک مدل موتور دو تغذیه (16)
نیز می تواند با پارامترهای موجود در الگوریتم استفاده شود.
با این حال ، مقدار عملیاتی الگوریتم ولتاژ روتور صفر است [v. زیر Rd] ، [v. زیر RQ] معادله (16)
معادله دیفرانسیل مدل به
شکل طبیعی [21] بدست می آید. [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (16) د. مدار معادل و مقدار افزوده: پارامترها همچنین می توانند به
تبدیل شوند
مدار معادل تک فاز (شکل 1)
، همانطور که در جدول 9 نشان داده شده است.
همه این پارامترها و شرایط عملیاتی شبیه سازی شده اند (15)
و محاسبه مدار معادل. IV طراحی PMSM A.
تئوری به منظور توسعه الگوریتم طراحی موتور همزمان مگنت دائمی ، جهت میدان مغناطیسی استاتور در نظر گرفته می شود ، 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]. زیر R] جایگزین [[امگا] شد. زیر g].
از آنجا که همه مشتقات در حالت پایدار صفر می شوند ، معادله استاتور [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] می شود (17) که در آن [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید]] (18) [l. زیر SD] و [L. زیر SQ] D-and Q-
القایی همزمان محور با اختلاف قابل توجه
معنی دستگاه قطب و نمادهای مشابه شبیه به موتور القایی است.
و سپس در تعادل ، [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (19)
توسط هر دو طرف ضرب می شود (3/2) [[i. زیر SD] [من. زیر SQ]]
قدرت ورودی از سمت چپ: [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (20)
اولین اصطلاح در سمت راست [P. زیر مس]
از آنجا که گشتاور مکانیکی و الکتریکی [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] است (21) و [[امگا]. زیر mec] = [[امگا]. زیر r]/[n. زیر pp]
، مجموع دو اصطلاح دیگر در سمت راست (20)
برابر با قدرت مکانیکی و الکتریکی ([P. sub. m] = [t. sub. e] [[امگا]. sub. mec] = [P. sub. o]+ [P. sub. f]).
برای به دست آوردن بزرگترین [T. زیر ه]
تا حدی ، اجاره استاتور rmscur [؟ ؟ ] نسل [؟ ؟ ]
با مشتق برابر است [T. زیر E]
درباره [من. زیر SD]
تا صفر ، ما باید [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] را حل کنیم (22) برای [i. زیر SD] استفاده از [؟ ؟ ]
به عنوان نسبت گشتاور به کل [به دلیل آهنرباهای دائمی] تعریف شده است. زیر E] ، و [؟ ؟ ] در (22) ، [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (23) [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (24) از [[PHI]. زیر PM]
یک پارامتر خاص است ، [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (25) [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (26)
الگوریتم برای تعیین پارامترهای موتور همزمان مگنت دائمی با توجه به شرایط کار مورد نظر برای نوع روتور استوانه ای بسیار ساده است زیرا [k. زیر TPM] = 1 به عنوان [L. زیر SD] = [L. زیر SQ] معادل [؟ ؟ ] با استفاده از (19) [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] را می دهد (27)
موتور همزمان آهنربای دائمی برای روتور استوانه ای.
با این حال ، یک معادله غیرخطی [k. زیر 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 الگوریتم حلقه استفاده کنید] k. زیر TPM]
الگوریتم حلقه می تواند
روش Newton- rompson باشد ، اما مشتق با تقریب عددی دو تکرار آخر جایگزین می شود.
پارامترهای دیگر می توانند تعیین شوند. ب -
با استفاده از یک مثال برای پاسخگویی به الزامات جدول X ، الگوریتم ابتدا در TableXi محاسبه می شود ، جایی که همان نماد همان معنای مشابهی را که در بخش های قبلی تعریف شده است ، محاسبه می کند.
بنابراین ، اگر روتور استوانه ای باشد. ه. [ک. زیر DQ]
= 1 ، پارامترهای دیگر و برخی از مقادیر عملیاتی در جدول 12 نشان داده شده است.
برای موتورهای قطبی قابل توجه ([K. Sub. DQ] [برابر نیست با] 1)
، الگوریتم زیر با حلقه پیشنهاد شده است: مرحله 1: تعیین مقدار E Stop E برای | [ه. زیر v]
| خطای مطلق [V. زیر S1 سوپ. RMS]
الزامات ، به عنوان مثال [Epsilon] = [10. سوپ. -6] v.
مرحله 2: محدودیتی برای | [دلتا] [k. زیر tpm]
| ، تغییر مطلق] k. زیر TPM]
در یک مرحله ، به عنوان مثال [Delta] [k. زیر حداکثر] = 0. 02.
مرحله 3: عملکرد زیر را در هر زمان برای مثال به عنوان مثال شروع کنید [k. زیر tpm] = 0. 5 ، [دلتا] [k. زیر tpm] = 0. 0001 ، [e. زیر v] = 0. 3V ، [e. زیر V. Sup. قدیمی] = 0.
مرحله 4 از 5 V: Edge | [ه. زیر v] | > [اپسیلون] ، مرحله 4. الف: [؟ ؟ ] مرحله 4. ب: اگر [؟ ؟ ] ، پس [؟ ؟ ] مرحله 4. ج: [k. زیر tpm] = [k. زیر TPM]+ [Delta] [k. زیر TPM] ، [ه. زیر V. Sup. قدیمی] = [ه. زیر V] مرحله 4. D: محاسبه [i. زیر SD] و [من. زیر SD] از (25) و (26) مرحله 4. E: [؟ ؟ ] مرحله 4. گرم: محاسبه [v. زیر SD] و [v. زیر SQ] از (19) مرحله 4. ساعت: [؟ ؟ ]
در پایان ، الگوریتم پارامترها و مقادیر عمل را در مثال در TableXIII ایجاد می کند.
آنها با شبیه سازی C. به طور دقیق تأیید می شوند.
مدل های مورد استفاده برای شبیه سازی مجموعه های پارامتر می توانند با هر نوع مدل استفاده شوند ، به عنوان مثال (28)
در قاب مرجع همزمان با جریان استاتور و سرعت روتور به عنوان متغیرهای حالت الکتریکی.
معادله دیفرانسیل مدل به
شکل طبیعی [22] بدست می آید. [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (28) v. طراحی WRSM A.
تئوری برای تعیین پارامترهای WRSM برخی از مقادیر عملیاتی ، همان روش طراحی موتور همزمان آهنربای دائمی که جایگزین [P. زیر مس] و [[phi]. زیر PM] با [P. زیر CUM] و [Mi. زیر f]
آنها کجا هستند. من. زیر f]
جریان روتور است ، m القایی بین استاتور و روتور است. به طور مشابه [P. زیر من] در [من زیر S1 سوپ. rms] و [t. زیر ه]
فرمول فقط با قدرت ورودی استاتور جایگزین می شود [P. زیر iSt] = [P. زیر من]-[ص. زیر منحنی]
علاوه بر این ، هر دو انتظار برای یک داده شده [v. زیر f] ، [من. زیر f] و [k. زیر rl] = [ص. زیر CUROT]/[ص. زیر ضرر] ؛
سوم در روابط پایدار آنها ، v. زیر f] = [R. زیر f] [من. زیر f] ، جایی که [v. زیر F] و [R. زیر f]
این ولتاژ و مقاومت روتور است.
القاء روتور را تعیین کنید [L. زیر f]
، الزامات اضافی برای اندازه گیری جریان بین فاز استاتور و سیم پیچ روتور [[سیگما]. زیر f] = 1 -[3 [م. سوپ. 2]/2 [l. زیر SD] [l. زیر f]]] (29)
این اندازه گیری به دلیل توجه به روتور ، کمی پیچیده تر از راندمان نشت معمول است ، اما هنوز هم با 0 [
کمتر از یا مساوی] مطابقت دارد. [[سیگما]. زیر f] [
کمتر از یا مساوی] 1 از [l. زیر SD]
3/2 برابر خودآزمایی فاز استاتور است ، در مورد تراز بهینه با روتور ، Noleakage [23]. سپس ، Weget [[L. زیر f] = [3 [م. سوپ. 2]/2 (1 -[[Sigma]. Sub. F]) [l. زیر SD]]]. (30) ب.
الگوریتم با مثال 1)
الزامات: بدون از دست دادن تعمیم ، دوباره همان مراحل را ننویسید که در طراحی موتور همزمان مگنت دائمی وجود دارد و فرض بر این است که همان الزامات کمی متفاوت است ، در حالی که [P. زیر o] ، [P. زیر iSt] = [P. زیر من]-[ص. زیر Curot] ، [P. زیر Curot] و [P. زیر f]
مانند گذشته ، [k. زیر rl] = 0.
2 را انتخاب کنید ، به معنی [P. زیر i] = 5250W ، [ص. زیر از دست دادن] = 1250W ، [P. زیر Curot] = 250W ، [k. زیر ml] = 0. 2 و [eta] = 0.
7619 ایده آل است.
بگذارید نیاز اضافی باشد [v. زیر f] = 24vand [[سیگما]. زیر f] = 0. 02. 2)
محاسبه: اکنون ، تمام مقادیر دیگر در بخش محاسبه داده شده در PMSmSection یکسان هستند [[PHI]. زیر PM] به عنوان [Mi. زیر f] سپس ، [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (31) [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (32)
برای مورد روتور استوانه ای ([K. Sub. DQ] = 1) ، [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (33) و توسط (30) ، [L. زیر f] = 154. 5 م.
برای مورد قابل توجه قطب] k. زیر DQ] = 5/3. [
عبارات ریاضی غیر تولیدی] (34) و توسط (30) ، [L. زیر f] = 130. 5 م. ج.
مدل های مورد استفاده برای شبیه سازی مجموعه های پارامتر می توانند با هر نوع مدل مورد استفاده قرار گیرند ، به عنوان مثال ، مدل های زیر در قاب مرجع همزمان با جریان استاتور و سرعت روتور به عنوان متغیرهای حالت الکتریکی. [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (35)
این الگوی معادله دیفرانسیل مدل در [24] است
، جایی که متغیر پیوند شار [
عبارات ریاضی غیر قابل تولید] (36) و [[PSI] است. زیر F]
شار مغناطیسی سیم پیچ روتور. vi
با توجه به حالت موتور ، ژنراتور موجود در حالت ژنراتور اصلاح می شود و قدرت ورودی و قدرت خروجی شافت موتور منفی می شود ، که به عنوان منفی تعریف می شود.
اگرچه مقدار منفی توان خروجی شافت با تعریف حالت موتور قدرت ورودی شافت ژنراتور است ، در صورت استفاده از جریان تحریک ، مقدار نسبی توان ورودی به تعریف حالت موتور ، قدرت خروجی ژنراتور نیست.
بنابراین ، هنگامی که از الگوریتم پیشنهادی برای حالت ژنراتور استفاده می شود ، مقدار منفی توان خروجی مورد نظر ژنراتور به قدرت تحریک اضافه می شود و به عنوان قدرت ورودی در الگوریتم استفاده می شود.
به عنوان مثال ، برای یک ژنراتور همزمان روتور بای پس ، نیاز به طراحی 1300 وات از کل توان ورودی شافت ، 1000W از قدرت خروجی استاتور موتور خالص و 100W از قدرت تحریک (روتور) است.
بنابراین هر دو قدرت ورودی [P. زیر i] = -
قدرت خروجی: 900WP. زیر O] = -
1300 W ، راندمان (1300)/( - 900) = 1.
اگرچه راندمان ژنراتور 444 = 0 ، 900/1300 به عنوان یک نیاز طراحی در الگوریتم استفاده می شود. 692 در واقع. برای دو برابر
موتور ، ورودی توان روتور نیز قدرت تحریک در نظر گرفته می شود ، اگر قدرت تحریک مثبت از ترمینال الکتریکی روتور استخراج شود ، قدرت تحریک نیز منفی خواهد شد.
طراحی موتور القایی با توجه به نیازهای حالت ژنراتور نیاز به دو اقدامات دیگر دارد.
I. مقدار اولیه cos [[phi]. زیر 1]
مقادیر منفی باید گرفته شود ، به عنوان مثال -0. 7.
دوم ، از (13)
لغزش منفی ، [[تاو]. زیر r]
این باید نفی آن باشد ، که به معنی [i. زیر sd] = -[i. زیر SQ] اعمال می شود. vii
طراحی ترانسفورماتور الگوریتم پارامتر ترانسفورماتور بر اساس جدول تقاضا XIV در جدول 15 برای پاسخگویی به نیازهای آموزشی ذکر شده است.
به عنوان مثال ، به منظور ارزیابی توانایی دانش آموز در انجام جبر وکتور در یک امتحان ، مربی ممکن است آرزو کند [[آلفا]. زیر E [v. زیر 2]]
زاویه را نمی توان نادیده گرفت.
بیشتر فرمول ها و نمادها توضیحی نمی دهند زیرا خوب هستند -ناشناخته.
سازمان 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]. زیر r] = 900 ، [ح. سوپ. 2]
/A = 133 ، چگالی شار مغناطیسی B = 1.
با این حال ، آنها نظر نسبتاً نزدیکی در مورد طراحی فیزیکی می دهند. viii
نتیجه گیری آسان-
پارامترهای مدل اساسی موتور DC Servo ، موتور القایی ، PMSMS ، WRSM و ترانسفورماتور با استفاده از فرمول ها و الگوریتم ها پیشنهاد شده است.
الزامات طراحی عمدتاً شرایط عملیاتی است.
سایر الزامات طراحی مانند نسبت چرخش ، ثابت زمان ، ضریب نشت و غیره.
این برای یک محقق بی تجربه ساده است.
مجموعه به دست آمده از پارامترهای مدل به طور کامل شرایط عملیاتی مورد نیاز برای مدل فرض شده را برآورده می کند.
این الگوریتم ها همچنین برای نیازهای حالت های ژنراتور کاربرد دارند.
اگرچه الگوریتم های طراحی پیشنهادی بیشتر پارامترهای تولیدی را تولید نمی کنند ، اما آنها همچنین به تعیین آنها کمک می کنند زیرا مقادیر عملیاتی مورد نیاز نیز یافت می شود.
برای نشان دادن این احتمال ، مثال ترانسفورماتور به این سطح گسترش یافته است.
حتی اگر برای موتور دشوارتر باشد ، می توان با الگوریتم پیشنهادی نظر سریع در مورد اندازه فیزیکی استنباط کرد. منابع [1] Ja Reyer ، PY
Papalambros ، \ 'ترکیب طراحی و کنترل بهینه شده با استفاده از موتورهای DC \' ، مجله طراحی مکانیکی ، جلد. 124 ، صص 183-191 ، ژوئن 2002. doi: 10. 1115/1. 1460904 [2] j. Cros ، Mt Kakhki ، GCR Sincero ، CA Martins ، P.
Viarouge در مهندسی وسیله نقلیه ، \ 'روش طراحی برس کوچک و موتور DC بدون برس \'.
تیم انتشارات کالج ، صص 207-235،2014. [3] ج. -G لی ، H. -S. چوی ، \ '
طراحی بهینه موتور DC مگنت دائمی بر اساس محاسبات توزیع شده در اینترنت ، 284-291 ،
2009
سپتامبر
. 136 ، صص 299-307 ، نوامبر 1989. doi: 10. 1049/ip-b. 1989. 0039 [5] Mo Gulbahce ، Da Kocabas ، \ '
طراحی موتور القایی روتور با سرعت بالا با بهره وری بهبود یافته و کاهش اثر هارمونیک ، \' برنامه قدرت IET ، COIL12 ، صص 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 ژنتیکی و GUI طراحی موتور القایی بهینه در Matlab ' ، در :. Konkani ، R. Bera ، S. Paul (eds)
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 \' ، کاربرد ریاضیات و محاسبه ، جلد. 11 ، صص 193-203 ، دسامبر 2006. doi: 10.
3390/MCA1102093 【8] s. Cicale ، L. Albini ، F. Parasiliti ، M.
یک فولاد الکتریکی الکتریکی مستقیم با آهنربای دائمی
.
طراحی
حرکت می کند جنبه های 'Force Lefik: Int. J. برای محاسبه و ریاضیات در مهندسی
و الکترونیکی. ، جلد 34 صص 561-572،2015.
الکتریکی weak applications in wide fields \'(ECCE)
Montreal, page 2015. 3865-3871. doi:10. 1109/ECCE. 2015. 7310206 [11]SJ Kwon, D. Lee, and SY
Jung, \'Design and characteristic analysis of ISGaccording bypass synchronous motor according to field current combination\', Trans.
Korea Institute of Electrical Engineers, Volume 162, صص 1228-1233 ، سپتامبر 2013. DOI: 10. 2013. 62. 9. 1228 [12] g. -H لی ، H. -H. لی ، س.
وانگ ، \ 'توسعه موتور همزمان Wulong برای انتقال کمربند-
سیستم E- کمکی ، مجله مغناطیسی ، جلد 118 ، صص 487-493 ، دسامبر 2018. DOI: 10. 4283/jmag. 2013. 18. 4. 487 [13] د. لی ، Y. -H. Jeong ، S. -y.
یونگ ، \ 'طراحی ISG با موتور همزمان روتور سیم پیچ و مقایسه عملکرد با موتور همزمان مگنت دائمی داخلی \' ، تجارت توسط انجمن مهندسان برق کره ، جلد 162 ، صص 37-42 ، ژانویه 2013. DOI: 10. 5370/کی. 2012. 62. 1. 037 [14] f. Meier ، S. Meier ، J.
Soulard 'emetor-- ابزارهای
وب سایت آموزشی
مبتنی بر طراحی دائمی
\' دستگاه همگام سازی مگنت \ 'در آهنربا \'. از int. کنفرانس
در موتور ویلامورا ، پرتغال ، 2008 ، شناسه کاغذ. 866. doi: 10. 1109/Icelmach. 2008. 4800232 [15] y. Yang ، Sm Castano ، R. Yang ، M. Kasprzak ، B. Bilgin ، A. Sathyan ، H. Dadkhah ، A.
Emadi ، 'طراحی و مقایسه توپولوژی موتور مگنت دائمی داخلی برای کاربردهای کشش \' ، IEEE Trans.
حمل و نقل الکتریکی ، دوره 13 ، صص 86-97 ، مارس 2017. doi: 10. 1109/tte. 2016. 2614972 [16] ح. Saavedra ، J. -R. RIBA ، L.
Romelar ، طراحی بهینه سازی هدف بیشتر
از گسل پنج فاز-
پیشرفت در مهندسی برق و رایانه ، جلد دوم. 15 ، صص 69-76 ، فوریه. 2015. doi: 10. 4316/Aece. 2015. 01010 [17] a.
Sevinc ، \ 'الگوریتم یکپارچه حداقل کنترل کننده با بازخورد خروجی و ارتقاء آن \' ، مجله مهندسی برق و علوم کامپیوتر ، ترکیه ، جلد. 21 ، صص 2329-2344 ، نوامبر. 2013. doi: 10. 3906/ELK-1109-61 [18] Sr Bowes ، A. Sevinc ، D.
Hollinger ، \ 'ناظر طبیعی جدید برای سرعت اعمال می شود-
IEEE Trans: \' DC Servo و موتورهای القایی بدون سنسو.
الکترونیک صنعتی ، دوره 151 ، صص 1025-1032 ، اکتبر 2004. doi: 10. 1109/کراوات. 2004. 834963 [19] CB Jacobina ، J. Bione FO ، F. Salvadori ، Amn Lima ، andl. به عنوان
IEEE-ribeiro ، \ 'یک کنترل موتور غیرمستقیم ساده و بدون اندازه گیری سرعت \' IAS Conf. rec
رم ، ایتالیا ، صفحه 2000. 1809-1813. doi: 10. 1109/IAS. 2000. 882125 [20] k. Koga ، R. Ueda ، T.
Sonoda ، 'مشکل پایداری سیستم درایو موتور القایی \' در IEEE \ 'IAS CONF. ،
، PA ، VOLUME 1988. 1 ، صفحه 129-136. DOI: 10. 1109/IAS. 1988
.
PITTSBURGH روش مبتنی بر تأیید آزمایشی چند اوباش PIM سازگار
، \ 'int. J.
نظریه مدرن غیرخطی و برنامه 4 ، صص 161-178 ، ژوئن 2015. doi: 10. 4236/ijmnta. 2015. 42012 [22] ELC
Arroyo ، \ 'مدل سازی و شبیه سازی سیستم درایو موتور همزمان آهنربای دائمی \' ، M. Sc. پایان نامه ، گروه مهار برق.
دانشگاه پورتوریکو ، پورتوریکو ، 2006. [23] AE Fitzgerald ، C. Kingsley ، Jr. ، SD
Uman People ، ماشین آلات برقی.
نیویورک ، ایالات متحده ، نیویورک: مک گرا-هیل ، صص 660-661 ، 2003. [24] g.
\ 'مدل سازی موتور همزمان قطب محدب بایگانی و مبدل منطقه قدرت ثابت آن ' در Fririch res EVS \ '17 ،
2000
.
