Mechanické prevedenie 3-fázového indukčného elektromotora.
Je nepopierateľné, že klimatické podmienky vo svete zaznamenávajú výrazný pokles kvality tam, kde vzduch v okolí našich domovov vrátane Jakarty už nie je realizovateľný, keďže vo vzduchu, ktorý denne dýchame, je veľa nebezpečných častíc 2.5. Nielen klimatizácia, ale aj vysoký dopyt po spracovanej rope, ako je benzín a nafta, spôsobuje dovoz Indonézie, kde v roku 2018 bolo 393,000 3 barelov denne. Samozrejme, rozpočet vynaložený na pokrytie potrieb paliva nie je malý a v najbližších rokoch sa nezníži, keďže zásoby ropy v Indonézii sa tiež znížili. Na základe týchto problémov sa Universitas Indonesia zaviazala vybudovať dopravu šetrnú k životnému prostrediu s názvom Electric Bus. Tento elektrický autobus má hlavný pohon vo forme XNUMX-fázového indukčného motora. Autor v tomto článku robí výskum na zostavenie konštrukcie elektromotora používaného na autobuse, aby motor mohol produkovať výkon v súlade s konštrukčnými špecifikáciami.
Pohony viacfázového indukčného motora (MIM) s moduláciou pólov (PPM) sú vhodné pre aplikácie elektrických vozidiel (EV) z dôvodov, ako je prevádzka s konštantným výkonom s vysokou účinnosťou v rozšírenom rozsahu otáčok a krútiaceho momentu a vysoká spoľahlivosť. Použitím modulácie Pole-Phase je v tomto dokumente navrhnutý 45-fázový pohon indukčného motora (IM) s kotvou nakrátko s rýchlostnými pomermi 1:3:5:9:15 pre aplikácie EV. Navrhovaný 45-fázový IM pohon s 90 statorovými slotmi je schopný pracovať v piatich rôznych pólových kombináciách, tj 45-fázový 2-pólový, 15-fázový 6-pólový, 9-fázový 10-pólový, 5-fázový 18 -pólový a 3-fázový 30-pólový. Vyššie uvedených päť kombinácií robí tento MIM pohon vhodný pre EV aplikácie, čo eliminuje mechanický prevodový systém v konvenčnom EV. To môže byť užitočné pre úsporu veľkosti a hmotnosti vozidla. Tento pohon MIM ponúka vysoký krútiaci moment na rozbehové zrýchlenie a stúpanie pri nízkych rýchlostiach a poskytuje vysoký výkon pre strednú a vysokú rýchlosť, ktorý je analogický s typickým päťstupňovým spaľovacím motorom.
Rozoberá sa problém prevádzky trojfázového indukčného motora pripojeného k jednofázovému napájaciemu systému pomocou dvoch meničov. Zvláštna pozornosť je zameraná na počiatočný krútiaci moment a minimálne požiadavky na nevyváženosť pre rôzne menovité výkony motora. Navrhuje sa tu nový prístup týkajúci sa výpočtu veľkosti štartovania a chodu meničov, aby sa umožnilo spustenie motora pri podmienkach plného zaťaženia s minimálnymi faktormi nevyváženosti. Tieto veľkosti sú tiež modelované ako funkcie výkonu motora so širokým rozsahom použitia. Je tiež predstavený a modelovaný spôsob určenia spínacieho okamihu prvých veľkostí meničov. Numerická aplikácia návrhu bola vykonaná na rôznych indukčných motoroch, aby sa preskúmala jeho platnosť. Výsledky dokazujú primeraný minimálny faktor nevyváženosti 5.8 percent pri normálnych prevádzkových podmienkach. Tiež demonštrujú, že dostatočný rozbehový krútiaci moment sa prinajmenšom rovná hodnote plného zaťaženia.
Spôsob zahŕňa použitie blokovej komutácie a prevádzku elektrického motora tak, aby uhol komutácie bol menší ako 180 stupňov a väčší ako 120 stupňov. Je definovaný prirodzený počet po sebe nasledujúcich stavov s rovnakým trvaním, z ktorých dve alebo tri fázy (P1-P3) majú nenulové fázové napätie. Trvanie stavu je odvodené od otáčok motora a počtu pólov. Nezávislý nárok je zahrnutý aj pre nasledujúce: bezkomutátorový 3-fázový elektromotor.
Viacfázový elektromotor obsahujúci kryt, stator namontovaný na kryte, rotor otočne namontovaný vzhľadom na stator a systém snímania polohy nakonfigurovaný a umiestnený na výstup signálu reprezentujúceho polohu rotora vzhľadom na stator. Systém snímania polohy obsahuje rotačný člen namontovaný vzhľadom na rotor a množstvo digitálnych snímačov namontovaných vzhľadom na rotačný člen. Najmenej dva z množstva digitálnych snímačov sú nakonfigurované a umiestnené na generovanie kvadratúrneho výstupného signálu. Množstvo digitálnych snímačov je nakonfigurovaných a rozmiestnených na snímanie samostatných častí rotačného člena na zisťovanie polohy rotora vzhľadom na stator.
Navrhovaná metóda je založená na extrakcii veľkostí a fáz obsahov vysokofrekvenčného subpásma (HFSB) prítomných v zložkách osi d-q statorových prúdov (id a iq) v indukčnom motore. Požadované veličiny a fázy sa extrahujú spracovaním id a iq pomocou fázových rámcov, ktoré sú realizované modulovanou bankou filtrov. Táto banka filtrov je navrhnutá pomocou šiestich digitálnych hornopriepustných filtrov, ktorých koeficienty sú určené biortogonálnymi funkciami fázovej bázy. Extrahovaný obsah HFSB poskytuje informácie o podpise, ktoré môžu ponúknuť presnú a rýchlu detekciu porúch. Metóda detekcie elektrickej poruchy založená na fázovom prenose sa zmenila na postup digitálnej implementácie. Výkon navrhovanej metódy sa vyhodnocuje offline pre zozbierané statorové prúdy z dvoch rôznych pohonov indukčného motora za rôznych prevádzkových podmienok. Výsledky offline testov ukazujú presnú, spoľahlivú a rýchlu detekciu elektrických porúch s menšou citlivosťou.
Popisuje prepätie spôsobené odpojením veľkého množstva motorových záťaží na rozvodnom vedení s kondenzátormi na korekciu účinníka počas otvorenej fázy prenosového vedenia. Prepäťové javy sa študujú testom v teréne, analýzou ustáleného stavu a analýzou prechodových javov. Experimentálne výsledky ukazujú, že medzifázové napätie na rozvodnom vedení 6.6 kV s otvorenou fázou prenosového vedenia 22 kV je 1.7 na jednotku. Prepätia sú spôsobené dvoma typmi rezonancie. Jedným z nich je lineárna rezonancia obvodu medzi kondenzátormi korigujúcimi účinník a impedanciou sekundárnej strany motorov. Rozdiel medzi kladnými zložkami a zápornými zložkami impedancie vytvára rezonanciu. Druhým je nelineárna rezonancia obvodu medzi kondenzátormi korigujúcimi účinník a nasýtenými reaktanciami transformátora.
Tento modul pozostáva z nekontrolovaného obvodu usmerňovača, obvodu konvertora a trojfázového invertorového obvodu ako pohonu trojfázového indukčného motora. Modul je zdrojom siete zapojený trojfázový obvod usmerňovača je riadený svojim trojfázovým variačným výstupom od do 200 Vdc. Potom sa výstupný obvod jednosmerného usmerňovača pripojí k obvodu prevodníka, takže výstup jednosmerného prúdu použije ako vstup trojfázového meniča, čo vedie k napätiu 100 Vac. Výstupné napätie meniča na spustenie trojfázového indukčného motora. Technika spínania sa používa na spustenie meniča MOSFET v režime spínania napätia PWM (Pulse Width Modulated) s vodivosťou 180. Generovanie PWM signálu je riadené mikrokontrolérom ATmega 8535.
Tento článok modeluje dva typy 3-fázových BLDC motorov, jeden má typ pripojenia Y a druhý nezávislý typ a ukazuje ich simuláciu, porovnáva ich charakteristiky. V dôsledku simulácie je fázové napätie nezávislého 3-fázového BLDC motora vyššie ako Y-zapojenie trojfázového BLDC motora. Keď sú odpor statora a indukčnosť stabilné, vysoké fázové napätie spôsobí zvýšenie maximálneho fázového prúdu a jeho zvýšenie sériovo spôsobí zvýšenie maximálneho krútiaceho momentu. Tiež sa zistilo, že prúdová pulzácia nezávislého fázového BLDC motora bola znížená riadením fázového prúdu nezávislého BLDC motora.
V podmienkach nízkej rýchlosti sa navrhuje metóda sledovania a odhadu polohy rotora v reálnom čase na báze technológie PLL, ktorá sa používa na riešenie problému presnosti detekcie riadiaceho systému synchrónneho motora s permanentnými magnetmi (PMSM) pre elektrické vozidlá. Analyzujú sa princípy riadenia kolísania vysokofrekvenčného signálu a zostavuje sa matematický model trojfázového PMSM pri odhadovanom rotorovom synchrónnom rotačnom referenčnom rámci. Sú analyzované základné princípy fázového závesu (PLL). Na základe slučky fázového závesu je navrhnutá a analyzovaná metóda odhadu polohy rotora. Nakoniec sa zostaví simulačný model bezsenzorového riadiaceho systému a vykoná sa simulačný experiment. Výsledky simulačného experimentu ukazujú, že bezsenzorové riadenie založené na PLL môže získať presné polohy rotora a vynikajúcu schopnosť riadenia. Preto je metóda odhadu polôh rotora založená na PLL ideálnou metódou pre bezsenzorové riadenie hnacieho motora elektrického vozidla.
Elektromotor na prevádzku s meničom výkonu s voliteľným viacfázovým statorovým vinutím Oblasť techniky Vynález sa týka elektromotora na prevádzku s meničom výkonu s voliteľným, viacfázovým statorovým vinutím, ktorý je rozdelený na podobné, m-fázové čiastkové vinutia a je spojený s celkovým počtom vetiev premostenia meniča výkonu zapojených paralelne na jednosmerná strana. Je možné zvoliť vinutie statora s relatívne malým počtom spínacích kontaktov, pretože systémy čiastkových vinutí sú galvanicky oddelené a usporiadané do pevnej hviezdy alebo polygonálneho poľa, pričom na zmenu vinutia je možné pripojiť aspoň jeden bod pripojenia každého čiastkového systému diametrálne protiľahlý spojovací bod z hľadiska polohy fázy iného čiastkového systému cez samostatný spínací prvok.
Systém elektrického motora obsahuje kryt motora a jadro statora umiestnené v kryte motora. Jadro statora obsahuje zadný železný výmenník tepla na prechod tekutiny cez neho. Vstup tekutiny je umiestnený v prvej časti a zadného železného výmenníka tepla, ktorý je aspoň čiastočne v tekutinovom spojení so zdrojom kvapalného chladiva a je nakonfigurovaný tak, aby prijímal chladiacu zmes. Výstup tekutiny je umiestnený v druhej časti zadného železného výmenníka tepla na výstup plynového chladiva zo zadného železného tepelného výmenníka tak, že kvapalné chladivo je premeniteľné na plynové chladivo v zadnom železnom výmenníku tepla prijímaním energie z jadra statora, čo umožňuje plynové chladivo vystupuje cez výstup a tým odvádza teplo z jadra statora.
Viacfázový elektromotor obsahujúci kryt, stator namontovaný na kryte, rotor otočne namontovaný vzhľadom na stator a systém snímania polohy nakonfigurovaný a umiestnený na výstup signálu reprezentujúceho polohu rotora vzhľadom na stator. Systém snímania polohy obsahuje rotačný člen namontovaný vzhľadom na rotor a množstvo digitálnych snímačov namontovaných vzhľadom na rotačný člen. Najmenej dva z množstva digitálnych snímačov sú nakonfigurované a umiestnené na generovanie kvadratúrneho výstupného signálu. Množstvo digitálnych snímačov je nakonfigurovaných a rozmiestnených na snímanie samostatných častí rotačného člena na zisťovanie polohy rotora vzhľadom na stator.
Štartovací obvod pre jednofázové elektromotory, vrátane dvojfázových a kondenzátorových štartovacích motorov, zahŕňa hradlo ovládaný polovodičový spínač sériovo pripojený k štartovaciemu vinutiu motora. Usmernené referenčné impulzy z impulzného transformátora sa generujú na zapnutie prvého tranzistora, ktorý poskytne hradlový prúd pre polovodičový spínač. Spočiatku, keď je motor napájaný pri nulových otáčkach, impulzy sú prijímané spínačom potom, čo prúd štartovacieho vinutia prejde cez nulovú úroveň prúdu, aby sa spínač previedol na vykonanie každého polcyklu a nabudil štartovacie vinutie, avšak keď sa motor zrýchli, impulzy sú prijímané skôr a skôr vzhľadom na prechod nulou štartovacieho vinutia, kým pri zvolenej rýchlosti nie sú impulzy prijímané na spínači pred prechodom nulového prúdu štartovacieho vinutia s výsledkom, že spínač už nie je hradlovo vodivý. Keď k tomu dôjde, napätie na spínači sa zvýši.
Spôsob riadenia jednofázového alebo viacfázového elektromotora riadeného meničom napätia/frekvenčným meničom vyhodnocuje fázový posun medzi EMF a BEMF prostredníctvom odchýlky medzi nulovým prechodom fázového prúdu a napätím vytváraným vlastnou indukciou a prestavuje podľa toho frekvenciu meniča. Meranie vlastnej indukcie sa uskutočňuje pri prechode nulou prúdových priebehov pridruženej fázy, pričom pri meraní je fáza oddelená od napájacej siete.
Riadiaci obvod elektromotora, najmä pre motor s delenou fázou, v ktorom je do obvodu štartovacieho vinutia vložený odpor s kladným teplotným koeficientom, aby sa v podstate odstránilo štartovacie vinutie z okruhu po naštartovaní motora, zatiaľ čo spínač citlivý na teplotu je poskytnutý v sérii s motorom na vypnutie motora, keď je preťažený. Odporový prvok s kladným teplotným koeficientom má priradený prvok citlivý na teplotu, ktorý bráni aktivácii teplotne citlivého spínača z otvorenej polohy do zatvorenej polohy vždy, keď je odporový prvok nad vopred stanovenou teplotou.
Malý dvojfázový motor s prvou a druhou budiacou cievkou, z ktorých každá spolupracuje s dlhým, tenkým valcovým rotorom. Rotor je vybavený iba jedným párom nevyčnievajúcich rotorových pólov a má pomer dĺžky k priemeru, ktorý je výhodne aspoň asi 2.5. Zostava statorového pólového nástavca je vo vzťahu magnetického toku k rotoru a obsahuje prvú a druhú sadu vyčnievajúcich statorových pólov, ktoré v tomto poradí spolupracujú s prvou a druhou cievkou poľa. V každej súprave sú len dva vyčnievajúce póly statora a póly statora sú od seba uhlovo vzdialené približne deväťdesiatich elektrických stupňov. V niektorých uskutočneniach jeden zo statorových pólov v prvej sade a jeden zo statorových pólov v druhej sade vybiehajú v opačných smeroch rovnobežne s osou rotora z jediného rúrkového člena, ktorý tvorí časť zostavy pólového nástavca.
Riadiaca metóda pre bezkomutátorový trojfázový jednosmerný motor. Napätie indukované rotáciou rotora môže byť vzorkované pri prvej očakávanej hodnote prechodu nulou, aby sa vytvorila prvá vzorkovaná hodnota napätia. Môže sa vypočítať priemer množstva vzorkovaných hodnôt napätia, vrátane hodnôt napätia vzorkovaných pri množstve predchádzajúcich očakávaných hodnôt prechodu nulou a prvej vzorkovanej hodnoty napätia. Prvá vzorkovaná hodnota napätia sa môže odpočítať od vypočítaného priemeru, aby sa vytvorila delta chyba prechodu nulou. Pracovný cyklus modulácie šírky impulzu možno nastaviť na základe chyby delta prechodu nulou. Pracovný cyklus modulácie šírky impulzu sa môže použiť na riadenie rýchlosti otáčania rotora.
Okrem základných charakteristík, akými sú malé rozmery, nízka hmotnosť a jednoduchá údržba, sa vyžaduje, aby motor elektrického vozidla (EV) mal vlastnosti, ktoré umožňujú produkovať vysoký krútiaci moment pri nízkych otáčkach a realizovať široký rozsah prevádzka s konštantným výkonom pri vysokej rýchlosti. V snahe o ďalšie zlepšenie prevádzkových vlastností indukčného motora (IM) tento článok navrhuje šesťfázovú zmenu pólu IM (šesťfázový PCIM). Šesťfázový PCIM ďalej rozširuje prevádzkový rozsah konštantného výkonu bez zvyšovania objemu a prúdu IM. Na objasnenie základného princípu a charakteristík krútiaceho momentu šesťfázového PCIM sa najprv preskúma jeho spôsob vinutia a rozdelenie mmf. Ďalej, zavedením metódy výpočtu výkonu založenej na metóde kvázi sínusových vĺn, bude preukázaná realizovateľnosť vysoko presného výpočtu výkonu, ktorý je dostatočný na skutočné použitie. Ďalej objasnením charakteristík maximálneho krútiaceho momentu prostredníctvom experimentu.
Napäťové prechody so strmým čelom, ktoré sú generované podmienkami predbežného vypínania v ističoch a stýkačoch pri zatváraní, spôsobujú vážne medzizávitové izolačné napätia vo vinutí stroja. Je opísaný počítačový program simulujúci tvorbu prechodových javov pred úderom. Simulácia je založená na úplnej reprezentácii trojfázového systému vrátane prípojníc, spínacieho zariadenia, kábla a vinutia motora. Plne sa zohľadňuje komplexná interakcia medzi systémom a spínacím zariadením, ako aj interakcia medzi tromi pólmi spínacieho zariadenia. Vo výpočtoch je použitá metóda riešenia založená na Fourierovej transformácii a využívajúca kombináciu generátorov napätia a prúdu na simuláciu spínacích akcií.
Päťfázový motor s vnútorným permanentným magnetom (FT-IPM) odolný voči poruchám v kolese zahŕňa výhody vysokej účinnosti, vysokej hustoty výkonu a vysokej spoľahlivosti, vhodný pre elektrické vozidlá (EV). Na dosiahnutie prevádzky po poruche sa navrhuje nová nápravná stratégia inverzného riadenia neurónových sietí (NNI). V tejto schéme sa NN používa na aproximáciu inverzného modelu motora FT–IPM. S týmto systémom NNI a originálnym motorovým pohonom je možné získať pseudo-lineárny zložený systém. Simulácia demonštruje, že navrhovaná stratégia riadenia vedie k vynikajúcemu výkonu riadenia v chybnom režime a ponúka dobrú odolnosť voči poruchám zaťaženia.
Elektrický obvod chráni jednosmerný elektromotor pred preťažením. Obvod má stator s permanentným magnetom, rotor odoberajúci hnací prúd cez komutátor, obnovovaciu diódu a presný odpor. Presný rezistor je v sérii s obnovovacou diódou. Distribučné napätie (Uv) sa privádza medzi obnovovaciu diódu a presný rezistor prostredníctvom vypínača medzi jednou z elektród vypínača a uzlovým bodom. Riadiaca elektróda vypínača je pripojená k výstupu komparátora. Prvý vstup komparátora je pripojený k uzlovému bodu a druhý vstup je pripojený k vysielaču prahovej hodnoty. Spojenie medzi prvou elektródou, distribučným napätím a uzlovým bodom sa preruší nad vopred stanovenou prahovou hodnotou a obnoví sa, keď napätie klesne pod spodnú prahovú hodnotu.
Je tu opísaný škrtiaci ventil pre spaľovací motor; škrtiaca klapka je vybavená: trojfázovým bezkomutátorovým elektromotorom s tromi statorovými vinutiami a tromi snímačmi uhlovej polohy určenými na určenie uhlovej polohy rotora elektromotora; sedlo ventilu; otočný kotúčový prvok alebo motýľ, ktorý je v zábere so sedlom ventilu a je namontovaný na hriadeli tak, že sa môže otáčať okolo osi otáčania a otáčať sa medzi polohou otvorenia a polohou zatvorenia sedla ventilu pod ťahom elektromotora; ozubený prevod na spojenie elektromotora s hriadeľom kotúčového prvku; a elektronickú riadiacu jednotku navrhnutú na poháňanie elektromotora podľa spätnoväzbovej riadiacej logiky využívajúcu ako spätnoväzbovú veličinu uhlovú polohu kotúčového prvku okolo osi otáčania, meranú pomocou troch snímačov uhlovej polohy integrovaných v elektrickom motore.
Spôsob je poskytnutý na detekciu nedostatočného alebo chýbajúceho fázového prúdu v synchrónnom motore s permanentným magnetom a zahŕňa určenie polohy zloženého vektora kombinovaného trojfázového fázového prúdu vzhľadom na stacionárnu časť motora a priradenie sektora k pozíciu. Spôsob zahŕňa porovnanie fázového prúdu s kalibrovaným prahovým prúdom zodpovedajúcim sektoru a vykonanie odozvy, keď je absolútna hodnota menšia ako prahová hodnota. Vozidlo obsahuje zariadenie na ukladanie energie (ESD), motor/generátor nakonfigurovaný ako synchrónny motor s permanentným magnetom, napäťový menič a zbernicu na vedenie jednosmerného prúdu z ESD do meniča. Riadiaca jednotka deteguje nedostatočný fázový prúd, určuje polohu vektora prúdu trojfázového striedavého prúdu, priraďuje k polohe sektor a vykonáva odozvu, keď je absolútna hodnota fázového prúdu menšia ako kalibrovaný prah.
Elektrický motor s permanentným deleným kondenzátorom je skonštruovaný s použitím existujúcich komponentov známej konštrukcie motora s tieňovaným pólom, aby sa znížili náklady na inžinierstvo, nástroje, inventár a iné výrobné náklady nového motora a potenciálne aj známeho dizajnu vďaka hospodárnosti z rozsahu. Zmeny známeho motora v zásade zahŕňajú odlišné obvody vinutia a pridanie kondenzátora. Nový motor je možné reverzovať pomocou jediného spínacieho obvodu.
