I. Den Zweck an d'Bedeitung vun der Messung vun der Synchroninduktioun
(1) Zweck fir d'Parameter vun der Synchroner Induktioun ze moossen (dh Kräizachse Induktanz)
D'AC an DC Induktiounsparameter sinn déi zwee wichtegst Parameteren an engem permanente Magnéit Synchronmotor. Hir präzis Acquisitioun ass d'Viraussetzung an d'Fundament fir Motorcharakteristesch Berechnung, dynamesch Simulatioun a Geschwindegkeetskontroll. D'synchron Induktioun ka benotzt ginn fir vill Steady-State Eegeschafte wéi Kraaftfaktor, Effizienz, Dréimoment, Armaturstroum, Kraaft an aner Parameteren ze berechnen. Am Kontrollsystem vum permanente Magnéitmotor mat Vektorsteuerung sinn d'synchron Induktorparameter direkt an de Kontrollalgorithmus involvéiert, an d'Fuerschungsresultater weisen datt an der schwaacher magnetescher Regioun d'Ongenauegkeet vun de Motorparameter zu enger wesentlecher Reduktioun vum Dréimoment féieren kann. a Kraaft. Dëst weist d'Wichtegkeet vu Synchron-Induktorparameter.
(2) Probleemer fir bei der Messung vun der Synchroninduktioun ze notéieren
Fir eng héich Kraaftdicht ze kréien, ass d'Struktur vu permanente Magnéit Synchronmotoren dacks entwéckelt fir méi komplex ze sinn, an de magnetesche Circuit vum Motor ass méi gesättegt, wat resultéiert datt de Synchroninduktiounsparameter vum Motor variéiert mat der Sättigung vum Motor. de magnetesche Circuit. An anere Wierder, d'Parameteren änneren mat den Operatiounsbedingunge vum Motor, komplett mat de bewäertte Betribsbedingunge vun de Synchron-Induktanzenparameter kënnen d'Natur vun de Motorparameter net präzis reflektéieren. Dofir ass et néideg d'Induktanzwäerter ënner verschiddene Betribsbedéngungen ze moossen.
2.permanent Magnéit Motor synchron inductance Mooss Methoden
Dëse Pabeier sammelt verschidde Methoden fir d'Synchron Induktioun ze moossen a mécht en detailléierte Verglach an Analyse vun hinnen. Dës Methode kënnen ongeféier an zwou Haaptarten kategoriséiert ginn: direkten Lasttest an indirekten statesche Test. Statesch Testen ass weider an AC statesch Testen an DC statesch Testen opgedeelt. Haut wäert déi éischt Installatioun vun eisem "Synchronous Inductor Test Methods" d'Laaschttestmethod erklären.
Literatur [1] féiert de Prinzip vun der direkter Laaschtmethod. Permanent Magnéit Motore kënnen normalerweis analyséiert ginn andeems Dir d'duebel Reaktiounstheorie benotzt fir hir Belaaschtungsoperatioun ze analyséieren, an d'Phasediagrammer vum Generator a Motoroperatioun ginn an der Figur 1 hei ënnen gewisen. De Kraaftwénkel θ vum Generator ass positiv mat E0 iwwer U, de Kraaftfaktorwinkel φ ass positiv mat I iwwer U, an den internen Kraaftfaktorwinkel ψ ass positiv mat E0 iwwer I. De Kraaftwinkel θ vum Motor ass positiv mat U iwwerschreift E0, de Kraaftfaktorwinkel φ ass positiv mat U iwwerschratt I, an den internen Kraaftfaktorwinkel ψ ass positiv mat I iwwerschratt E0.
Figur 1 Phase Diagramm vun permanent Magnéit Synchron- Motor Operatioun
(a) Generator Zoustand (b) Motor Zoustand
No dëser Phase Diagramm kann kritt ginn: wann der permanent Magnéit Motor Laascht Operatioun, gemooss No-Laascht excitation electromotive Kraaft E0, Armature terminal Volt U, aktuell I, Muecht Faktor Wénkel φ a Muecht Wénkel θ an sou op, kann Armature kritt ginn Stroum vun der riichter Achs, Kräizachskomponent Id = Isin (θ - φ) an Iq = Icos (θ - φ), da kënnen Xd an Xq sinn aus der folgender Equatioun kritt:
Wann de Generator leeft:
Xd=[E0-Ucosθ-IR1cos(θ-φ)]/Id (1)
Xq=[Usinθ+IR1sin(θ-φ)]/Iq (2)
Wann de Motor leeft:
Xd=[E0-Ucosθ+IR1cos(θ-φ)]/Id (3)
Xq=[Usinθ-IR1sin(θ-φ)]/Iq (4)
D'Stabilitéit Parameteren vun permanent Magnéit Synchron- Motore änneren wéi d'Betribsbedingunge vum Motor änneren, a wann der Armature aktuell Ännerungen, souwuel Xd an Xq änneren. Dofir, wann Dir d'Parameteren bestëmmen, gitt sécher och d'Motorbetribsbedingungen unzeginn. (Betrag vun ofwiesselnd an direkten Wellestroum oder Statorstroum an internen Kraaftfaktorwinkel)
D'Haaptschwieregkeet bei der Messung vun den induktiven Parameteren duerch d'direkt Belaaschtungsmethod läit an der Messung vum Kraaftwinkel θ. Wéi mir wëssen, ass et de Phasewinkeldifferenz tëscht der Motorterminalspannung U an der excitation elektromotorescher Kraaft. Wann de Motor stabil leeft, kann d'Ennspannung direkt kritt ginn, awer E0 kann net direkt kritt ginn, sou datt et nëmme mat enger indirekter Method kritt gëtt fir e periodesche Signal mat der selwechter Frequenz wéi E0 an e fixen Phasendifferenz ze ersetzen E0 fir e Phaseverglach mat der Endspannung ze maachen.
Déi traditionell indirekt Methoden sinn:
1) am Armature Slot vum Motor ënner Test begruewe Pech an de Motor d'original coil vun e puer Wendungen vun feinen Drot als Mooss coil, fir déi selwecht Phase mat der Motor winding ënner Test Volt Verglach Signal ze kréien, duerch de Verglach vun der Muecht Faktor Wénkel kann kritt ginn.
2) Installéiert e Synchronmotor op der Schaft vum Motor ënner Test, deen dem Motor ënner Test identesch ass. D'Spannungsphasemiessmethod [2], déi hei ënnen beschriwwe gëtt, baséiert op dësem Prinzip. Den experimentellen Verbindungsdiagramm gëtt an der Figur 2 gewisen. Den TSM ass de permanente Magnéit Synchronmotor ënner Test, den ASM ass en identesche Synchronmotor deen zousätzlech erfuerderlech ass, de PM ass den Haaptmotor, deen entweder e Synchronmotor oder en DC ka sinn Motor, B ass d'Brems, an den DBO ass en Dual Beam Oszilloskop. D'Phasen B an C vum TSM an ASM si mam Oszilloskop verbonnen. Wann den TSM mat enger Dräi-Phase Stroumversuergung ugeschloss ass, kritt den Oszilloskop d'Signaler VTSM an E0ASM. well déi zwee Motore identesch sinn a synchroniséiert rotéieren, sinn den No-Laascht-Backpotential vum TSM vum Tester an den No-load-Backpotential vum ASM, deen als Generator, E0ASM, an der Phas handelt. Dofir kann de Kraaftwinkel θ, dh de Phasendifferenz tëscht VTSM an E0ASM gemooss ginn.
Fig. 2 Experimentell wiring Diagramm fir Mooss Muecht Wénkel
Dës Method ass net ganz heefeg benotzt, haaptsächlech well: ① am Rotor Schacht kleng Synchron-Moteur oder Rotatiounstransformator erfuerderlech gemoossene Motor huet zwee Schaft ausgestreckt Enn, wat dacks schwéier ze maachen ass. ② D'Genauegkeet vun der Kraaftwinkelmiessung hänkt haaptsächlech vum héije harmonesche Inhalt vum VTSM an E0ASM of, a wann den harmonesche Inhalt relativ grouss ass, gëtt d'Genauegkeet vun der Messung reduzéiert.
3) Fir d'Kraaftwénkel Test Genauegkeet an d'Benotzungsfäegkeet ze verbesseren, elo méi Benotzung vu Positiounssensoren fir de Rotorpositiounssignal z'entdecken, an dann Phaseverglach mat der Ennspannungs Approche
De Grondprinzip ass d'Installatioun vun enger projizéierter oder reflektéierter photoelektrescher Scheif op der Schaft vum gemoossene Permanent Magnéit Synchronmotor, d'Zuel vun gläichméisseg verdeelt Lächer op der Scheif oder schwaarz-wäiss Markéierer an d'Zuel vun de Pole vum Synchronmotor ënner Test. . Wann d'Scheif rotéiert eng Revolutioun mam Motor, kritt de fotoelektresche Sensor p Rotorpositiounssignaler a generéiert p niddereg Spannungsimpulser. Wann de Motor synchron leeft, ass d'Frequenz vun dësem Rotorpositiounssignal gläich wéi d'Frequenz vun der Armatureterminalspannung, a seng Phase reflektéiert d'Phas vun der excitéierter elektromotorescher Kraaft. D'Synchroniséierungspulssignal gëtt verstäerkt duerch d'Formung, d'Phasverschiebung an d'Testmotor Armaturspannung fir de Phaseverglach fir de Phasendifferenz ze kréien. Setzt wann de Motor ouni Belaaschtung Operatioun ass, ass de Phasendifferenz θ1 (ongeféier datt zu dëser Zäit de Kraaftwinkel θ = 0), wann d'Laascht leeft, ass de Phasendifferenz θ2, dann ass de Phasendifferenz θ2 - θ1 de gemoossene permanent Magnéit Synchronmotor Luede Muecht Wénkel Wäert. De schemateschen Diagramm ass an der Figur 3 gewisen.
Fig. 3 Schematesch Diagramm vun Muecht Wénkel Mooss
Wéi an der photoelectric Scheif eenheetlech mat schwaarz a wäiss Mark Beschichtete méi schwéier ass, a wann de gemooss permanent Magnéit Synchron- Motor Pole gläichzäiteg Marquage Scheif kann net mat all aner gemeinsam ginn. Fir Simplicitéit, kann och an der permanent Magnéit Motor fueren Aarsch getest ginn an engem Krees vun schwaarz Band gewéckelt, mat engem wäisse Mark Beschichtete ginn, déi reflektiv photoelectric Sensor Liichtjoer Quell vun der Luucht emittéiert an dësem Krees op der Uewerfläch vun der Band gesammelt. An dëser Aart a Weis, all Tour vum Motor, photoelectric Sensor am photosensitive Transistor wéinst engem reflektéiert Liicht an Leedung eemol ze kréien, doraus an engem elektresche Pulsatiounsperiod Signal, no Verstäerkung a Formen e Verglach Signal E1 ze kréien. aus dem Test Motor Armature WINDING Enn vun all zwee-Phase Volt, vun der Volt transformer PT erof op eng niddereg Volt, un der Volt Comparator geschéckt, der Formatioun vun engem Vertrieder vun der véiereckege Phas vun der Volt Impulsreferater Signal U1. U1 vun der p-Divisioun Frequenz, de Phase Comparator Verglach fir e Verglach tëscht der Phase an dem Phase Comparator ze kréien. U1 duerch d'P-Divisiounsfrequenz, vum Phasecomparator fir säi Phasenënnerscheed mam Signal ze vergläichen.
De Mängel vun der uewe genannter Kraaftwinkelmiessmethod ass datt den Ënnerscheed tëscht den zwou Miessunge soll gemaach ginn fir de Kraaftwinkel ze kréien. Fir déi zwou Quantitéiten subtrahéiert ze vermeiden an d'Genauegkeet ze reduzéieren, bei der Messung vum Lastphasendifferenz θ2, der U2 Signal ëmgedréint, ass de gemoossene Phasendifferenz θ2'=180° - θ2, de Kraaftwinkel θ=180° - ( θ1 + θ2'), wat déi zwou Quantitéite vun der Subtraktioun vun der Phase an d'Additioun ëmwandelt. D'Phasequantitéitsdiagramm gëtt an der Fig.
Fig. 4 Prinzip vun Phase Zousatz Method fir eng Berechent Phase Ënnerscheed
Eng aner verbessert Method benotzt net d'Spannung véiereckege Welleform Signal Frequenz Divisioun, awer benotzt e Mikrocomputer fir gläichzäiteg d'Signalwelleform opzehuelen, respektiv duerch d'Input Interface, d'No-Laaschtspannung an d'Rotor Positioun Signal Welleformen U0, E0 opzehuelen, souwéi d'Laaschtspannung an d'Rotorpositioun rechteckeg Welleform Signaler U1, E1, a beweegen dann d'Welleformen vun den zwou Opzeechnungen relativ zueneen bis de waveforms vun zwee Volt véiereckege waveform Signaler sinn komplett iwwerlappt, wann der Phase Ënnerscheed tëscht den zwee Rotor D'Phas Ënnerscheed tëscht den zwee Rotor Positioun Signaler der Muecht Wénkel ass; oder réckelt d'Welleform op déi zwee Rotorpositiounssignal Welleformen zesummen, dann ass de Phasendifferenz tëscht den zwee Spannungssignaler de Kraaftwinkel.
Et soll drop higewisen ginn, datt déi aktuell No-Laascht Operatioun vun permanent Magnéit Synchron- Motor, Muecht Wénkel ass net null, besonnesch fir kleng Motore, wéinst No-Laascht Operatioun vun No-Laascht Verloscht (dorënner Stator Koffer Verloscht, Eisen Verloscht, mechanesche Verloscht, Sträifverloscht) ass relativ grouss, wann Dir denkt datt den No-Laascht Kraaftwénkel vun Null, et wäert e grousse Feeler bei der Messung vum Kraaftwinkel verursaachen, wat benotzt ka ginn fir den DC-Motor ze lafen. den Zoustand vum Motor, d'Richtung vun der Lenkung an den Testmotor Lenkung konsequent, mat der DC Motor Lenkung, kann den DC Motor am selwechte Staat lafen, an den DC Motor kann als Testmotor benotzt ginn. Dëst kann den DC Motor am Motorzoustand lafen, d'Lenkung an den Testmotor Lenkung konsequent mam DC Motor fir all Schaftverloscht vum Testmotor ze bidden (inklusiv Eisenverloscht, mechanesche Verloscht, Sträifverloscht, etc.). D'Method vum Uerteel ass datt d'Testmotorinputkraaft gläich ass mam Stator Kupferverbrauch, dat heescht P1 = pCu, an d'Spannung a Stroum an der Phas. Dës Kéier entsprécht de gemoossene θ1 dem Kraaftwinkel vun Null.
Resumé: d'Virdeeler vun dëser Method:
① Déi direkt Belaaschtungsmethod kann d'Steady-State Sättigungsinduktioun ënner verschiddene Lastzoustand moossen an erfuerdert keng Kontrollstrategie, déi intuitiv an einfach ass.
Well d'Messung direkt ënner Belaaschtung gemaach gëtt, kann d'Sättigungseffekt an den Afloss vum Demagnetiséierungsstroum op d'Induktanzparameter berücksichtegt ginn.
Nodeeler vun dëser Method:
① Déi direkt Belaaschtungsmethod muss méi Quantitéiten zur selwechter Zäit moossen (Dräilhasspannung, Dräi-Phas Stroum, Kraaftfaktorwinkel, etc.), D'Miessung vum Kraaftwinkel ass méi schwéier, an d'Genauegkeet vum Test vun all Quantitéit huet en direkten Impakt op d'Genauegkeet vun Parameter Berechnungen, an all Zorte vu Feeler am Parameter Test sinn einfach ze cumuléierten. Dofir, wann Dir déi direkt Belaaschtungsmethod benotzt fir d'Parameteren ze moossen, sollt d'Opmierksamkeet op d'Fehleranalyse bezuelt ginn, a wielt eng méi héich Genauegkeet vum Testinstrument.
② De Wäert vun der excitéierter elektromotorescher Kraaft E0 an dëser Miessmethod gëtt direkt duerch d'Motorterminalspannung ouni Belaascht ersat, an dës Approximatioun bréngt och inherent Feeler. Well de Betribspunkt vum permanente Magnéit ännert mat der Belaaschtung, dat heescht datt bei verschiddene Statorstroum d'Permeabilitéit an d'Fluxdicht vum permanente Magnéit anescht sinn, sou datt déi resultéierend excitation elektromotoresch Kraaft och anescht ass. Op dës Manéier ass et net ganz genau d'Excitatiounselektromotoresch Kraaft ënner Laaschtkonditioun mat der excitéierter elektromotorescher Kraaft ouni Laascht ze ersetzen.
Referenzen
[1] Tang Renyuan et al. Modern permanent Magnéit Motor Theorie an Design. Peking: Machinery Industry Press. Mäerz 2011
[2] JF Gieras, M. Wing. Permanent Magnéit Motor Technologie, Design an Uwendungen, 2. Ed. New York: Marcel Dekker, 2002:170-171
Copyright: Dësen Artikel ass e Reprint vum WeChat Public Number Motor Peek (电机极客), den originale Linkhttps://mp.weixin.qq.com/s/Swb2QnApcCWgbLlt9jMp0A
Dësen Artikel representéiert net d'Meenungen vun eiser Firma. Wann Dir aner Meenungen oder Meenungen hutt, korrigéiert eis w.e.g.!
Post Zäit: Jul-18-2024