I. Tujuan lan pinunjul saka ngukur induktansi sinkron
(1)Tujuan Pengukuran Parameter Induktansi Sinkron (yaitu Induktansi sumbu silang)
Parameter induktansi AC lan DC minangka rong parameter sing paling penting ing motor sinkron magnet permanen. Akuisisi sing akurat minangka prasyarat lan dhasar kanggo pitungan karakteristik motor, simulasi dinamis lan kontrol kacepetan. Induktansi sinkron bisa digunakake kanggo ngetung akeh sifat stabil kayata faktor daya, efisiensi, torsi, arus armature, daya lan paramèter liyane. Ing sistem kontrol motor magnet permanen nggunakake kontrol vektor, paramèter induktor sinkron langsung melu algoritma kontrol, lan asil riset nuduhake yen ing wilayah magnetik sing ringkih, ora akurat paramèter motor bisa nyebabake nyuda torsi sing signifikan. lan daya. Iki nuduhake pentinge paramèter induktor sinkron.
(2) Masalah sing kudu dicathet nalika ngukur induktansi sinkron
Kanggo entuk Kapadhetan daya dhuwur, struktur motor sinkron magnet permanen asring dirancang dadi luwih rumit, lan sirkuit magnetik motor luwih jenuh, sing nyebabake parameter induktansi sinkron saka motor sing beda-beda karo jenuh sirkuit magnetik. Ing tembung liyane, paramèter bakal ngganti karo kondisi operasi saka motor, rampung karo kahanan operasi dirating saka paramèter induktansi sinkron ora bisa kanthi akurat nggambarake sifat paramèter motor. Mulane, perlu kanggo ngukur nilai induktansi ing kahanan operasi sing beda.
2. cara pangukuran induktansi sinkron motor magnet permanen
Makalah iki ngumpulake macem-macem cara kanggo ngukur induktansi sinkron lan nggawe perbandingan lan analisis sing rinci. Cara kasebut bisa dipérang dadi rong jinis utama: tes beban langsung lan tes statis ora langsung. Tes statis dipérang dadi tes statis AC lan tes statis DC. Dina iki, cicilan pisanan "Metode Tes Induktor Sinkron" bakal nerangake metode tes beban.
Sastra [1] nepangaken prinsip metode muatan langsung. Motor magnet permanen biasane bisa dianalisis kanthi nggunakake teori reaksi ganda kanggo nganalisa operasi beban, lan diagram fase generator lan operasi motor ditampilake ing Gambar 1 ing ngisor iki. Sudut daya θ generator positif karo E0 ngluwihi U, sudut faktor daya φ positif karo I ngluwihi U, lan sudut faktor daya internal ψ positif karo E0 ngluwihi I. Sudut daya θ motor positif karo U ngluwihi E0, sudut faktor daya φ positif karo U ngluwihi I, lan sudut faktor daya internal ψ positif karo I ngluwihi E0.
Gambar 1 diagram fase saka operasi motor sinkron magnet permanen
(a) Status generator (b) Status motor
Miturut diagram phase iki bisa dipikolehi: nalika motor magnet permanen mbukak operasi, diukur ora mbukak eksitasi gaya electromotive E0, armature terminal voltase U, saiki aku, faktor daya amba φ lan daya amba θ lan ing, bisa dipikolehi armature arus sumbu lurus, komponen sumbu silang Id = Isin (θ - φ) lan Iq = Icos (θ - φ), banjur Xd lan Xq bisa dipikolehi saka persamaan ing ngisor iki:
Nalika generator mlaku:
Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)
Nalika motor mlaku:
Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)
Parameter ajeg saka motor sinkron magnet permanen ngganti minangka kondisi operasi saka owah-owahan motor, lan nalika owah-owahan saiki armature, loro Xd lan Xq ngganti. Mulane, nalika nemtokake paramèter, mesthine uga nuduhake kondisi operasi motor. (Jumlah arus bolak-balik lan poros langsung utawa arus stator lan sudut faktor daya internal)
Kesulitan utama nalika ngukur paramèter induktif kanthi metode beban langsung dumunung ing pangukuran sudut daya θ. Kita ngerti, iku prabédan amba phase antarane voltase terminal motor U lan gaya electromotive eksitasi. Nalika motor mlaku kanthi stabil, voltase pungkasan bisa dipikolehi langsung, nanging E0 ora bisa dipikolehi langsung, saengga mung bisa dipikolehi kanthi cara ora langsung kanggo entuk sinyal periodik kanthi frekuensi sing padha karo E0 lan beda fase tetep kanggo ngganti. E0 kanggo nggawe comparison phase karo voltase pungkasan.
Cara tradisional ora langsung yaiku:
1) ing slot armature motor ing test disarèkaké Jarak lan coil asli motor saka sawetara dadi kabel nggoleki minangka coil ukuran, supaya diwenehi phase padha karo motor nduwurke tumpukan ing test voltase comparison sinyal, liwat comparison saka amba faktor daya bisa dipikolehi.
2) Pasang motor sinkron ing poros motor sing diuji sing padha karo motor sing diuji. Cara pangukuran fase voltase [2], sing bakal diterangake ing ngisor iki, adhedhasar prinsip kasebut. Diagram sambungan eksperimen ditampilake ing Figure 2. TSM minangka motor sinkron magnet permanen sing diuji, ASM minangka motor sinkron sing identik sing dibutuhake tambahan, PM minangka penggerak utama, sing bisa dadi motor sinkron utawa DC. motor, B punika brake, lan DBO punika dual Beam oscilloscope.Fase B lan C saka TSM lan ASM disambungake menyang oscilloscope ing. Nalika TSM disambungake menyang sumber daya telung phase, oscilloscope nampa sinyal VTSM lan E0ASM. amarga motor loro iku podho rupo lan muter synchronously, backpotential ora mbukak TSM saka tester lan backpotential ora mbukak saka ASM, kang tumindak minangka generator, E0ASM, ing phase. Mulane, sudut daya θ, yaiku, beda fase antarane VTSM lan E0ASM bisa diukur.
Fig. 2 Diagram wiring eksperimental kanggo ngukur sudut daya
Cara iki ora umum banget digunakake, utamané amarga: ① ing batang rotor dipasang motor sinkron cilik utawa trafo Rotary dibutuhake kanggo diukur motor wis loro batang outstretched mburi, kang asring angel kanggo nindakake. ② Akurasi pangukuran sudut daya gumantung banget marang isi harmonik dhuwur saka VTSM lan E0ASM, lan yen isi harmonik relatif gedhe, akurasi pangukuran bakal suda.
3) Kanggo nambah akurasi test amba daya lan ease saka nggunakake, saiki luwih nggunakake sensor posisi kanggo ndeteksi sinyal posisi rotor, lan banjur phase comparison karo pendekatan voltase pungkasan
Prinsip dhasar yaiku nginstal disk fotoelektrik sing digambarake utawa dibayangke ing poros motor sinkron magnet permanen sing diukur, jumlah bolongan sing disebarake seragam ing disk utawa spidol ireng lan putih lan jumlah pasangan kutub motor sinkron sing diuji. . Nalika disk muter siji revolusi karo motor, sensor photoelectric nampa sinyal posisi rotor p lan ngasilake pulsa voltase kurang. Nalika motor mlaku synchronously, frekuensi sinyal posisi rotor iki padha karo frekuensi saka voltase terminal armature, lan phase nuduhake phase saka gaya electromotive eksitasi. Sinyal pulsa sinkronisasi digedhekake kanthi mbentuk, shift fase lan voltase armature motor test kanggo perbandingan fase kanggo entuk beda fase. Setel nalika operasi motor tanpa beban, bedane fase yaiku θ1 (kira-kira ing wektu iki sudut daya θ = 0), nalika beban mlaku, bedane fase yaiku θ2, mula bedane fase θ2 - θ1 diukur. nilai sudut daya beban motor sinkron permanen magnet. Diagram skematis ditampilake ing Gambar 3.
Fig. 3 Diagram skematik pangukuran sudut daya
Kaya ing disk fotoelektrik seragam ditutupi karo tandha ireng lan putih luwih angel, lan nalika diukur magnet permanen kutub motor sinkron ing wektu sing padha menehi disk ora bisa umum karo saben liyane. Kanggo gamblang, uga bisa dites ing magnet permanen motor drive batang kebungkus ing bunder saka tape ireng, ditutupi karo tandha putih, sumber cahya sensor photoelectric termenung cemlorot dening cahya padha ing bunder iki ing lumahing tape. Kanthi cara iki, saben giliran motor, sensor photoelectric ing transistor photosensitive amarga nampa cahya sing dibayangke lan konduksi sapisan, asil ing sinyal pulsa electrical, sawise amplifikasi lan mbentuk kanggo njaluk sinyal comparison E1. saka motor test armature nduwurke tumpukan mburi sembarang voltase loro-phase, dening trafo voltase PT mudhun kanggo voltase kurang, dikirim menyang comparator voltase, tatanan saka wakil saka phase persegi dowo saka sinyal pulsa voltase U1. U1 dening frekuensi p-divisi, comparison komparator phase kanggo njaluk comparison antarane phase lan komparator phase. U1 dening frekuensi p-divisi, dening komparator phase kanggo mbandhingaké prabédan phase karo sinyal.
Kekurangan metode pangukuran sudut daya ing ndhuwur yaiku bedane antarane loro pangukuran kasebut kudu ditindakake kanggo entuk sudut daya. Kanggo ngindhari rong jumlah sing dikurangi lan nyuda akurasi, ing pangukuran bedane fase beban θ2, pembalikan sinyal U2, bedane fase sing diukur yaiku θ2'=180 ° - θ2, sudut daya θ=180 ° - ( θ1 + θ2'), sing ngowahi rong jumlah saka pengurangan fase menyang tambahan. Diagram kuantitas fase ditampilake ing Fig. 4.
Fig. 4 Prinsip metode penambahan fase kanggo ngitung beda fase
Cara liyane sing luwih apik ora nggunakake divisi frekuensi sinyal gelombang persegi panjang voltase, nanging nggunakake mikrokomputer kanggo ngrekam gelombang sinyal kanthi bebarengan, liwat antarmuka input, ngrekam voltase ora mbukak lan gelombang sinyal posisi rotor U0, E0, uga voltase mbukak lan posisi rotor wangun gelombang persegi dowo sinyal U1, E1, lan banjur mindhah waveforms saka loro rekaman relatif kanggo saben liyane nganti gelombang saka loro voltase persegi dowo sinyal gelombang rampung tumpang tindih, nalika prabédan phase antarane loro rotor beda phase. antarane loro sinyal posisi rotor punika amba daya; utawa mindhah gelombang kanggo loro rotor posisi sinyal waveforms pas, banjur prabédan phase antarane loro sinyal voltase amba daya.
Sampeyan kudu nuding metu sing nyata ora-mbukak operasi motor sinkron magnet permanen, amba daya ora nul, utamané kanggo motor cilik, amarga ora mbukak operasi mundhut tanpa mbukak (kalebu stator mundhut tembaga, mundhut wesi, mundhut mechanical, mundhut keblasuk) punika relatif gedhe, yen sampeyan mikir sing amba daya ora mbukak nol, iku bakal nimbulaké kesalahan gedhe ing pangukuran amba daya, kang bisa digunakake kanggo nggawe motor DC mlaku ing negara. saka motor, arah setir lan test motor setir konsisten, karo DC motor setir, motor DC bisa mlaku ing negara padha, lan motor DC bisa digunakake minangka motor test. Iki bisa nggawe motor DC mlaku ing negara motor, setir lan test motor setir konsisten karo motor DC kanggo nyedhiyani kabeh mundhut poros motor test (kalebu mundhut wesi, mundhut mechanical, mundhut kesasar, etc.). Cara pangadilan yaiku daya input motor test padha karo konsumsi tembaga stator, yaiku, P1 = pCu, lan voltase lan arus ing fase. Wektu iki θ1 sing diukur cocog karo sudut daya nol.
Ringkesan: kaluwihan saka metode iki:
① Cara beban langsung bisa ngukur induktansi saturasi stabil ing macem-macem negara beban, lan ora mbutuhake strategi kontrol, sing intuisi lan prasaja.
Amarga pangukuran digawe langsung ing beban, efek jenuh lan pengaruh arus demagnetisasi ing paramèter induktansi bisa dianggep.
Kekurangan metode iki:
① Cara mbukak langsung kudu ngukur jumlah luwih akeh ing wektu sing padha (tegangan telung fase, saiki telung fase, sudut faktor daya, lsp), pangukuran sudut daya luwih angel, lan akurasi tes saben jumlah duwe impact langsung ing akurasi petungan parameter, lan kabeh jinis kasalahan ing test parameter gampang kanggo nglumpukake. Mulane, nalika nggunakake cara mbukak langsung kanggo ngukur paramèter, manungsa waé kudu mbayar kanggo analisis kesalahan, lan milih akurasi luwih saka instrument test.
② Nilai saka gaya elektromotif eksitasi E0 ing cara pangukuran iki langsung diganti dening voltase terminal motor tanpa mbukak, lan perkiraan iki uga ndadekke kasalahan gawan. Amarga, titik operasi saka magnet permanen diganti karo mbukak, kang tegese ing sapunika stator beda, permeabilitas lan Kapadhetan fluks saka sembrani permanen beda, supaya pasukan electromotive eksitasi asil uga beda. Kanthi cara iki, ora akurat banget kanggo ngganti gaya elektromotif eksitasi ing kondisi beban kanthi gaya gerak listrik eksitasi tanpa beban.
Referensi
[1] Tang Renyuan et al. Teori lan desain motor magnet permanen modern. Beijing: Mesin Industri Press. Maret 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Teknologi Motor Magnet Permanen, Desain lan Aplikasi, 2nd ed. New York: Marcel Dekker, 2002:170~171
Hak Cipta: Artikel iki minangka cetak ulang saka WeChat public number motor peek(电机极客), link aslihttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Artikel iki ora makili pandangan perusahaan kita. Yen sampeyan duwe panemu utawa panemu sing beda, tulung dibenerake!
Wektu kirim: Jul-18-2024