Изграждане и принцип на работа синхронен двигател от постоянни магнити
Изграждане на синхронен двигател с постоянни магнити
Законът на Ом се изразява по следната формула:
където - електрически ток и;
Електрическо напрежение, в;
Активна верига за съпротивление, ома.
Матрица на съпротивата
, (1.2)
където е съпротивата на контура и;
Матрицата.
Законът на Кирххоф се изразява по следната формула:
Принцип на образуване на въртящо се електромагнитно поле
Фигура 1.1 - Дизайн на двигателя
Дизайнът на двигателя (Фигура 1.1) се състои от две основни части.
Фигура 1.2 - принцип на работа на двигателя
Принципът на работа на двигателя (фигура 1.2) е както следва.
Математическо описание на синхронния двигател с постоянни магнити
Общи методи за получаване на математическо описание на електродвигателите
Математически модел синхронен двигател с постоянен магнити в общ
Таблица 1 - параметри на двигателя
Режим параметрите (таблица 2) съответстват на параметрите на двигателя (Таблица 1).
Докладът представя основите на проектиране на такива системи.
Работите предоставят програми за автоматизиране на изчисления.
Източник математическо описание на двуфазен синхронен двигател с постоянни магнити
Подробен дизайн на двигателя е показан в приложения А и Б.
Математически модел на двуфазен синхронен двигател с постоянни магнити
4 Математически модел на трифазен синхронен двигател с постоянни магнити
4.1 Източник Математическо описание на трифазен синхронен двигател с постоянни магнити
4.2 Математически модел на трифазен синхронен двигател с постоянни магнити
Списък на използваните източници
1 Автоматизиран дизайн на системата автоматично управление / Ed. В. В. Солоодовникова. - м.: Машиностроене, 1990. - 332 стр.
2 Melsa, J. L. Програми за подпомагане на теорията за линейните системи за управление: на. от английски / J. L. Mesa, чл. К. Джоунс. - m.: Машиностроене, 1981. - 200 p.
3 Проблем на безопасността на автономния космически кораб: монография / S. A. Broonov, M. A. Volovik, E. N. Golovovkin, G. D. Kesselman, E. N. Korchagin, B. P. Sustin. - Красноярск: NII IPU, 2000. - 285 p. - ISBN 5-93182-018-3.
4 Брон, S. A. Прецизни позиционни електрически задвижвания с двойни енергийни двигатели: автор. dis. ... док. Техно Науки: 05.09.03 [текст]. - Красноярск, 1999. - 40 с.
5 A. s. 1524153 USSR, MKA 4 H02P7 / 46. Метод за регулиране на ъгловото положение на ротора на двойния мощност / S. A. Broonov (USSR). - № 4230014 / 24-07; Декларирани 14.04.1987 г.; Publ. 11/23/1989, бул. № 43.
6 Математическо описание на синхронните двигатели с постоянни магнити въз основа на техните експериментални характеристики / S. А. Бронов, Е. Е. НОСКОВА, Е. М. КУРБАТОВ, С. В. Yakunhenko // Информатика и системи за управление: междуютацията. Събота Научно TR. - Krasnoyarsk: NII IPU, 2001. - Vol. 6. - стр. 51-57.
7 Брон, S. A. Набор от програми за изследване на електрическа задвижваща система, базирана на двуков двигател на индуктора (описание на структурата и алгоритмите) / S. A. Broonov, V. I. Pantelee. - Красноярск: CRAPP, 1985. - 61 s. - ръкопис. В informelectro 28.04.86, № 362-fl.
Фундаменталните разлики между синхронния двигател (SD) и SG са в обратна посока на електромагнитни и електромеханични моменти, както и в физическа същност Последното, което за SD е моментът на съпротивата на МС на предавания механизъм (PM). В допълнение, някои различия и съответната специфичност са в Св. По този начин, в разглеждания универсален математически модел на ДВ, математическият модел на PM е заменен от математическия модел на PM, математическият модел на SG за CG се заменя със съответния математически модел на SD за SD, както и на. \\ T Определено образуване на моменти в уравнението на ротора, универсалният математически модел на SG се трансформира в универсален математически модел SD.
Да конвертирате универсален математически модел на SD в подобен модел асинхронен двигател (AD) предвижда възможността за нулиране на напрежението на възбуждане в уравнението на въртящата се верига на двигателя, използвано за симулиране на намотката на възбуждане. В допълнение, ако няма INCOMMMTMARY на ротационни контури, тогава техните параметри са определени симетрично за уравненията на въртящите се кръгове на осите д. и q. Така при моделиране на кръвното налягане от универсален математически модел се елиминира възбуждащата намотка и в противен случай техните универсални математически модели са идентични.
В резултат на това, за да се създаде универсален математически модел на SD и съответно, е необходимо да се синтезира универсалният математически модел на PM и SV за SD.
Според най-често срещания и одобрен математически модел на много различен PM, уравнението на моментната скорост, характеристика на формата:
където t nch. - първоначалния статистически момент на съпротивлението на PM; и номинален момент на съпротивление, разработен от PM в номинален момент на въртящия момент на електрически двигател, съответстващ на номиналната си активна мощност и синхронна номинална честота от 0 \u003d 314 С1; о) d - действителната ротационна скорост на ротора на електрическия двигател; с DI - номиналната честота на въртене на ротора на електрическия двигател, в който въртящият момент на съпротивлението на PM е равен на мемориала, получен чрез синхронната номинална честота на въртене на електромагнитната нула на статорната скорост на статора. r - Индикаторът, който зависи от вида на PM, най-често е равен p \u003d. 2 или r -1.
За произволно натоварване на PM SD или ад, определени коефициенти на натоварване k. T \u003d r / r не и произволна честотна мрежа © с Е. CO 0, както и за основния момент гОСПОЖИЦА. \u003d M hom / cosq\u003e h, който съответства на номиналната мощност и основната честота на СОР, намаленото уравнение в относителните единици има формата
m m. CO "Co ™
където M c - -; m ct \u003d. -; Co \u003d ^ -; CO H \u003d - ^ -.
ГОСПОЖИЦА. "O" o "o
След въвеждането на наименованията и съответните трансформации уравнението придобива мнението
където M cj \u003d m ct -k 3 - Coscp h - статична (независима от честота) част
(L-m ct)? -COSCP.
момента на съпротивата на PM; tx \u003d.- - "- динамично
ekay (независима от честота) част от момента на съпротивление на премиера, в която
Обикновено се смята, че за повечето PM компонентът, зависим от честота, има линейна или квадратична зависимост от CO. Въпреки това, в съответствие с сближаването на силата с фракционен индикатор на степента е по-надежден за тази зависимост. С разглеждане от този факт, приблизителният израз за A / Y-Oh R има външния вид
когато А е коефициентът, определен на базата на необходимата захранваща зависимост, се изчислява или графично.
Гъвкавостта на развитите математически модел на SD или кръвното налягане се осигурява чрез автоматизирана или автоматична контрола М. както и ГОСПОЖИЦА. и r. Чрез коефициента но.
Използваните компактдискове имат много общо с SV CG, а основните разлики са:
- В наличност зоната на нечувствителността на ARV канала за отклоняване на напрежението на статора на SD;
- ARV при ток на възбуждане и ARV със смесване от различни типове Той се среща главно подобен на подобен SS.
Тъй като има специални особености в режимите на компактдискове, са необходими специални закони за ARV SD:
- гарантиране на постоянството на отношенията на реактивните и активните капацитети на SD, наречено ARV за постоянство на посочения коефициент на мощност на COS (p \u003d const (или cp \u003d const);
- ARV осигурява определена постоянство на реактивната власт Q \u003d. Const sd;
- ARV PA. вътрешен ъгъл Заредете 0 и нейното производно, което обикновено се заменя с по-малко ефективни, но по-прости ARV за активната мощност на компактдиска.
Така, обсъжданият универсален математически модел на SB SG може да послужи като основа за изграждане на универсален математически модел на компактдиска след извършване на необходимите промени в съответствие с посочените разлики.
За да приложите зоната на нечувствителността на ARV канала върху отклонението на напрежението на статора на компактдиска, достатъчен при изхода на adder (виж фиг. 1.1), върху който d U, Включете контролираната връзка с връзката нелинейност на вида на зоната и ограниченията на безчувството. Замяната в универсалния математически модел на променливите на променливите със съответните променливи на регламента на тези специални закони на ARV SD напълно осигуряват тяхното адекватно възпроизвеждане и сред споменатите променливи Q, F, R, 0, изчисляването на активния и реактивен капацитет се извършва от уравненията, предвидени в универсалния математически модел на ДВ: \\ t P \u003d U до m? Q? + U D? До m? I. д,
Q \u003d U Q - K m? I D - + U D? До m? I. q. За изчисляване на променливи F и 0, също
правни средства, необходими за моделиране на тези закони на ARV SD, се прилагат уравнения:
Обхватът на регулируемите променлив ток електрически задвижвания в нашата страна и в чужбина до голяма степен се разширява. Специална позиция заема синхронно електрическо задвижване на мощни кариерни багери, които се използват за компенсиране на реактивната сила. Въпреки това, тяхната компенсационна способност не се използва достатъчно поради липсата на ясни препоръки за режимите на възбуждане
Соловов Д. Б.
Обхватът на регулируемите променлив ток електрически задвижвания в нашата страна и в чужбина до голяма степен се разширява. Специална позиция заема синхронно електрическо задвижване на мощни кариерни багери, които се използват за компенсиране на реактивната власт. Въпреки това, тяхната компенсационна способност не се използва в достатъчна степен поради липсата на ясни препоръки за режимите на възбуждане. В това отношение задачата е да се определят най-високите начини на възбуждане на синхронните двигатели по отношение на компенсацията на реактивната сила, като се вземат предвид способността за регулиране на напрежението. Ефективното използване на компенсационната способност на синхронния двигател зависи от голям брой фактори ( технически параметри Двигател, натоварване на вала, напрежения на клиповете, загуба на активна мощност върху производството на реактивни и др.). Увеличаването на натоварването на синхронния двигател чрез реактивна мощност води до увеличаване на загубите на двигателя, което влияе неблагоприятно върху нейното изпълнение. В същото време увеличаването на реактивната мощност, дадено на синхронния двигател, ще спомогне за намаляване на загубата на енергия и в системата за кариерно захранване. Съгласно този критерий оптималността на натоварването на синхронния двигател за реактивна мощност е минимумът на разходите за генериране и разпределение на реактивната мощност в системата за кариерно захранване.
Изследването на режима на възбуждане на синхронния двигател не е посредствено за кариерата, не винаги е възможно за технически причини и поради ограниченото финансиране изследователска работа. Ето защо изглежда необходимо описание на синхронния двигател с различни математически методи. Двигателят, като автоматичен контролен обект, е сложна динамична структура, описана от системата на нелинейни диференциални уравнения на висока поръчка. При задачите на управлението на всяка синхронна машина бяха използвани опростени линеаризирани варианти на динамични модели, които бяха дадени само приблизително изглед на поведението на машината. Разработване на математическо описание на електромагнитни и електромеханични процеси в синхронно електрическо задвижване, което отчита действителния характер на нелинейни процеси в синхронен двигател, както и използването на такава структура на математическото описание при разработването на регулируеми синхронни електрически задвижвания, \\ t в който моделът кариерен багер Би било удобно и визуално, изглежда уместно.
Въпросът за моделиране винаги е бил платено голямо внимание, методите са широко известни: аналог на моделиране, създаване на физически модел, цифрово аналогово моделиране. Въпреки това аналогово моделиране е ограничено от точността на изчисленията и разходите за наети елементи. Физическият модел най-точно описва поведението на реалния обект. Но физическият модел не позволява да се променят параметрите на модела и създаването на самия модел е много скъпо.
Най-ефективното решение е математическата изчислителна система MATLAB, пакет Simulink. Системата MATLAB елиминира всички недостатъци на горните методи. Софтуерното изпълнение на математическия модел вече е направено в тази система. синхронна машина.
MATLAB лаборатория виртуални виртуални инструменти за развитие е приложена графична програма за програмиране, използвана като стандартен инструмент за обекти на обекти, анализ на тяхното поведение и последващ контрол. По-долу е даден пример за уравнения за моделиране на синхронен двигател съгласно пълните уравнения на парк Горев, записани в потоци за схемата за заместване с една верига.
С тази софтуер Можете да симулирате всички възможни процеси в синхронния двигател, в ситуации на пълно работно време. На фиг. Фигура 1 показва синхронни режими на стартиране на двигателя, които са получени при решаването на уравнението на яростния парк за синхронната машина.
Пример за прилагане на тези уравнения е представен на блокова диаграма, където се инициализират променливи, параметрите се включват и интегрират. Резултатите от стартовия режим са показани на виртуален осцилоскоп.
Фиг. 1 Пример за заловени характеристики от виртуален осцилоскоп.
Както може да се види, в началото на SD, въздействие миг от 4.0 OU и текущи 6.5 o.Е.Е.Е.Е. Началното време е около 0.4 сек. Добре видими текущи колебания и моменти, причинени от не-симетрия на ротора.
Въпреки това, използването на данни за готови модели затруднява изучаването на междинните параметри на синхронните режими на машината поради невъзможността да се променят параметрите на готовата моделна схема, невъзможността за промяна на структурата и параметрите на мрежата и. \\ T възбуждащата система, различна от получената, едновременно разглеждане на генератора и моторния режим, който е необходим при моделиране на старта или при нулиране на товара. В допълнение, примитивното счетоводство на насищане се прилага в готови модели - наситеността по ос "Q" не се взема предвид. В същото време, поради разширяването на прилагането на синхронен двигател и увеличаване на изискванията за тяхната работа, са необходими рафинирани модели. Това е, ако не е необходимо да се получи специфично поведение на модела (симулиран синхронен двигател), в зависимост от минното и геоложките и други фактори, влияещи върху работата на багера, тогава е необходимо да се реши системата на парка Отглеждане на уравнения в пакета MATLAB, който позволява да се премахнат тези недостатъци.
Литература
1. Kigel G. A., Trifonov V. D., Chirva V. X. Оптимизиране на режимите на възбуждане на синхронни двигатели на добивните и преработвателни предприятия от желязна руда. - Минно списание, 1981, NS7, p. 107-110.
2. Nainankov I. P. Автоматизиран дизайн. - m.: Nedra, 2000, 188 pp.
Nishovsky yu.n., nikolaichuk n.a, минута e.v., Попов А.н.
Разказа се Hydroda на минералните ресурси на далечния източен рафт
Да се \u200b\u200bгарантира нарастващи изисквания в минералните суровини, както и в строителни материали От него се изисква все по-активно проучване и развитие на минералните ресурси на рачовете.
В допълнение към полетата на Титано-магнитовик, пясъците в южната част на японското море се разкриват в миналото на злато и строителни пясъци. В същото време, касетите, получени от обогатяването на златни находища, също могат да се използват като строителни пясъци.
Полетата на колоната Gold-Axis включват парцела на редица заливи на Приморски Край. Производственият резервоар се появява на дълбочина, варираща от брега до дълбочина 20 метра, с капацитет от 0.5 до 4.5 m. Отгоре, резервоарът е блокиран от санди-щастливи седименти с алкохол и глина с мощност от 2 до 17 м. В допълнение към съдържанието на златото в пясъците са ilmenite 73 g / t, титан-магнетит 8.7 г / т и рубин.
В крайбрежния шелф на Далечния източно море има и значителни запаси от минерални суровини, развитието на които под морското дъно на настоящия етап изисква създаване нова техника и използването на екологосъобразни технологии. Най-проучените резерви от броя на минералите са въглищни слоеве от предишни работещи мини, златни, титанови магнетит и казуални пясъци, както и находища на други минерали.
Тези предварителни геоложки проучвания на най-характерните депозити в ранните години са показани в таблицата.
Разположените минерални депозити на рафтове на Далечния изток могат да бъдат разделени на: а) въздушни глинени и висящи седименти (място на металообразни и изграждане на пясъци, материали и канализация); б) Намира се върху: Значителен удар от дъното под породата на дебелината (въглищни слоеве, различни руди и минерали).
Анализът на развитието на депозитите на поставяне показва, че нито едно от техническите решения (както вътрешно, така и в чужбина) не може да се използва без никакви вреди на околната среда.
Опитът на развиване на цветни метали, диаманти, златни пясъци и други минерали в чужбина показва огромното използване на всички видове плъзгащи се и драги, водещи до широко разпространение на морското дъно и състоянието на околната среда на околната среда.
Според Института на Цюнисветмет, икономиката и информацията за развитието на цветни находища на метали и диаманти се използват в чужбина повече от 170 влача. В същото време тя се използва главно от манекен (75%) с капацитет на кофа до 850 литра и капка на чертеж до 45 m, по-рядко - всмукване на драги и драги.
Табла на морското дъно се провеждат в Тайланд, Нова Зеландия, Индонезия, Сингапур, Англия, САЩ, Австралия, Африка и други страни. Технологията за производство на метал по този начин създава изключително силно нарушение на морското дъно. Горепосоченото води до необходимостта от създаване на нови технологии, което позволява значително да се намали въздействието върху околен свят Или напълно го изключват.
Известни технически решения за подводното отстраняване на пясъци от титан-магнетит, базирани на нетрадиционни методи за подводно развитие и отстраняване на дънните седименти въз основа на използването на енергията на пулсиращите потоци и ефекта на магнитното поле на постоянните магнити.
Предложените технологии за развитие, въпреки че намаляват вредното въздействие върху околната среда, но не запазват долната повърхност от нарушения.
С използването на други методи за работа с рязане и без прекъсване на депото от морето, сглобяването от вредни примеси на обогатяването на поставянето на платените на мястото на тяхното естествено събитие също не решава проблема с възстановяването на биологичното производство на околната среда ресурси.
За да се опишат електрическите машини за променлив ток, се използват различни модификации на системите за диференциални уравнения, видът зависи от избора на вида на променливите (фаза, трансформирани), насоки на Velauses of Saviables, режима на източника (мотор, генератор) и редица други фактори. Освен това видът на уравненията зависи от приемането на предположенията, прието, когато е получено.
Изкуството на математическото моделиране е да се правят много методи, които могат да бъдат приложени и фактори, засягащи процесите, да изберат такава, която да осигури необходимата точност и лекота на изпълнение на задачата.
Като правило, при моделиране на електрическата машина за променлив ток, реалната машина се заменя с идеализиран, с четири основни разлики от реалността: 1) липсата на наситеност на магнитните вериги; 2) липса на загуби в стомана и изключване на ток в намотките; 3) синусоидалното разпределение в пространството на кривите на намагнитните сили и магнитната индукция; 4) независимостта на интукционната разсейваща резистентност от положението на ротора и върху тока в намотките. Тези предположения значително опростят математическото описание на електрическите машини.
Тъй като оста на намотките на статора и роторният ротор на синхронната машина по време на въртене се движи взаимно, магнитната проводимост за навиващите потоци става променлива. В резултат на това периодично се променят взаимната индуктивност и индуктивността на намотките. Следователно, при моделиране на процеси в едновременна машина, използвайки уравнения във фазови променливи, фазови променливи Улавяне, I., Предплатени периодични стойности, които значително затрудняват определянето и анализирането на резултатите от моделирането и усложнява прилагането на модела на компютъра.
По-просто и удобно за моделиране са така наречените трансформирани уравнения на планинския парк, които се получават от уравнения във фазови стойности чрез специални линейни трансформации. Същността на тези трансформации може да се разбира при разглеждане на фигура 1.
Фигура 1. Вектор на картината I. и неговите прогнози на оста а., б., ° С. и ос д., q.
На тази цифра са изобразени две координатни оси: една симетрична три-линия фиксирана ( а., б., ° С.) И другият ( д., q., 0 ) - ортогонални, въртящи се в ъгловата скорост на ротора. Също така на фигура 1 показва моментните стойности на фазовите токове под формата на вектори I. а. , I. б. , I. ° С. . Ако геометрично добавите моментните стойности на фазовите токове, тогава векторът ще бъде I.което ще се върти с ортогоналната ос д., q.. Този вектор се нарича текущи текущи вектори. Подобни изобразяващи вектори могат да бъдат получени за променливи Улавяне, .
Ако проектираме изобразяващите вектори на оста д., q.Съответните надлъжни и напречни компоненти на изобразяващите вектори са нови променливи, които се заменят с фазови променливи, напрежения и потоци.
Докато фазовите стойности в постоянния режим периодично се променят, изобразяването на векторите ще бъдат постоянни и фиксирани спрямо осите д., q. И следователно те ще бъдат постоянни и техните компоненти I. д. и I. q. , Улавяне д. и Улавяне q. , д. и q. .
По този начин, в резултат на линейни трансформации, електрическата машина за променлив ток е представена като двуфазна с перпендикулярно разположена прозорци над осите д., q.което елиминира взаимно индукцията между тях.
Отрицателният фактор в трансформираните уравнения е, че те описват процесите в машината чрез фиктивни, а не чрез действителни стойности. Въпреки това, ако се върнете към горната фигура 1, можете да установите, че обратната трансформация от фиктивни стойности към фаза не представлява специална сложност: достатъчно в съответствие с компонентите, например ток I. д. и I. q. Изчислете стойността на вектора на изображението
и го проектирайте на всяка фиксирана фаза ос, като се вземе предвид ъгловата скорост на въртене на ортогоналната система на осите д., q. относително фиксирани (фигура 1). Получаваме:
,
където 0 е стойността на началната фаза на фазовия ток при t \u003d 0.
Система на синхронен генератор уравнения (парк-горив), записан в относителни единици в осите д.- q., твърдо свързан с ротора си, има следната форма:
;
;
;
;
;
;(1)
;
;
;
;
;
,
където d, q, d, q - стрийминг на статорни и седативни намотки по надлъжните и напречни оси (D и Q); f, i f, u f - стрийминг, ток и възбуждащо напрежение; I Q, I d, I Q - Щати на статорни и седативни намотки по осите D и Q; R е активната устойчивост на статора; X D, X Q, X D, X Q - реактивна резистентност на статорни и седативни намотки по осите D и Q; X F - реактивна съпротива на възбуждащата намотка; X AD, X AQ - устойчивост на имиграцията на статора по осите D и Q; u d, u q - напрежение над осите d и q; T - времето постоянно на намотката на възбуждане; T d, t q - постоянно време на седативни намотки по осите d и q; T j - инерционен времеви постоянен дизелов генератор; S е относителна промяна в ротора на ротора на генератора (плъзгане); M kr, m sg - въртящ момент на задвижващия двигател и електромагнитния момент на генератора.
В уравнения (1) се вземат предвид всички основни електромагнитни и механични процеси в едновременна машина, както седативни намотки, така че те могат да бъдат наречени пълни уравнения. Въпреки това, в съответствие с допуснатото предположение, ъгловата скорост на въртене на ротора на SG в изследването на електромагнитни (бързи) процеси се приема непроменена. Също така е допустимо да се вземе предвид седативната намотка само по надлъжната ос "D". Като се вземат предвид тези предположения, системата на уравнения (1) ще приеме следната форма:
;
;
;
;
(2)
;
;
;
;
.
Както може да се види от системата (2), броят на променливите в системата на уравненията е по-голям от броя на уравненията, които не позволяват симулиране да се използва тази система в пряка форма.
По-удобна и ефективна е трансформираната система на уравнения (2), която има следната форма:
;
;
;
;
;
;
(3)
;
;
;
;
.
