cheverlot kobaltu

Transkrypt

cheverlot kobaltu

Maszyny Bezszczotkowe
z Magnesami Trwałymi
Systemy Elektromechaniczne
dr inż. Michał MICHNA, dr hab. inż. Mieczysław Ronkowski
Plan prezentacji
Rozwój maszyn elektrycznych z MT
Zastosowanie maszyn bezszczotkowych z MT
Materiały magnetycznie trwałe
Budowa i zasada działania maszyn z MT
Model obwodowy i parametry maszyn z MT
Przykłady analizy






2
Gdańsk 2013
Rozwój maszyn elektrycznych
z magnesami trwałymi
3
Gdańsk 2013
Przyczyny rozwoju ME






4
Inżynieria materiałowa
Nowe zastosowania
Energoelektroniki i metody sterowania
Wymagania środowiskowe/polityczne – ochrona
środowiska, oszczędzanie energii
Duże projekty naukowe – MEA, HEV/EV, ogniwa
paliwowe, budynki inteligentne, bioinżynieria
Gdańsk 2013
Maszyny
wysokoobrotowe

5
Gdańsk 2013
Ewolucja maszyn elektrycznych
Napięcie stałe (DC)
Prąd stały (DC)
Silnik prądu stałego
3-faz. napięcie przemienne (AC)
Prąd stały (DC)
Silnik asynchroniczny/indukcyjny
Silnik synchroniczny
Napięcie stałe (DC)
Silnik prądu stałego
3-faz. napięcie prostokątne
Silnik bezszczotkowy
prądu stałego
i komutatorem elektronicznym
6
Silnik bezszczotkowy
prądu przemiennego
i komutatorem elektronicznym
reluktancyjny
Kluczowane sekwencyjnie
napięcie stałe (DC)
Silnik o przełączanej reluktancji
z komutatorem elektronicznym
Gdańsk 2013
Maszyny bezszczotkowe z MT
Silniki z magnesami trwałymi
Komutatorowe silniki
prądu stałego
Silniki bezszczotkowe
Bezszczotkowe silniki
prądu stałego
7
Silniki skokowe
Bezszczotkowe silniki
prądu przemiennego
Gdańsk 2013
Bezszczotkowe silniki prądu stałego BLDCM



silniki z trapezoidalnym przebiegiem napięcia
indukowanego rotacji
silniki zasilane prądem o przebiegu prostokątnym
Bezszczotkowe silniki prądu przemiennego PMSM



8
silniki z sinusoidalnym przebiegiem napięcia
indukowanego rotacji
silniki zasilane prądem o przebiegu sinusoidalnym
Gdańsk 2013
Silnik bezszczotkowy z MT
Zalety








Brak szczotek (bezszczotkowa)
Dobre przenoszenie ciepła i łatwe chłodzenie - źródłem ciepła
stojan
Większa szczelina niż w IM i SRM
Brak strat wzbudzenia - wysoka sprawność
Wysoka gęstość mocy
Współczynnik mocy bliski cosf=1
Bardzo dobre parametry dynamiczne
Wady




9
Magnesy trwałe są wrażliwe na temperaturę, a tym samym
parametry silnika zależą od temperatury
Droższe niż IM i SRM
Wymagają układu zasilnia i sterowania
Gdańsk 2013
Silnik bezszczotkowy z MT

Zalety








Brak szczotek (bezszczotkowa)
Dobre przenoszenie ciepła i łatwe chłodzenie - źródłem ciepła
stojan
Większa szczelina niż w IM i SRM
Brak strat wzbudzenia - wysoka sprawność
Wysoka gęstość mocy
Współczynnik mocy bliski cosf=1
Bardzo dobre parametry dynamiczne
Wady



10
Magnesy trwałe są wrażliwe na temperaturę, a tym samym
parametry silnika zależą od temperatury
Droższe niż IM i SRM
Wymagają układu zasilnia i sterowania
Gdańsk 2013
Maszyn bezszczotkowe z MT
IM
SBMT
Sprawność
Średnia (70-96%)
Wysoka (93-95%)
wsp. mocy
0,7 - 0,86
>0,94
straty mocy
stojan i wirnik
stojan
szczelina
powietrzna
mała, harmoniczne
żłobkowe, hałas
duża
wsp. moc/masa
średni (75W/kg)
duży (160W/kg)
konstrukcja
wirnika
prosta, wytrzymała
prosta lub złożona,
podatność MT na siły
odśrodkowe
cena
niska
wysoka
11
Gdańsk 2013
Maszyn bezszczotkowe z MT
Melfi, M.J.; Rogers, S.D.; Evon, S.; Martin, B. Permanent Magnet
Motors for Energy Savings in Industrial Applications. PPIC 2008
12
Gdańsk 2013
Maszyny elektryczne
13
Gdańsk 2013
Zastosowanie maszyn z MT
14
Gdańsk 2013
Maszyny z magnesami trwałymi





40% światowej produkcji MT przeznaczone jest do
wzbudzania maszyn elektrycznych
70% z nich stosowane w pojazdach mechanicznych
(samochody)
roczna światowa produkcja samochodów wynosi
około 70 mln sztuk
współczesny samochód wyposażony jest przeciętnie
w 35 silników elektrycznych
2 miliardy maszyn rocznie
15
Gdańsk 2013
Samochody elektryczne i hybrydowe
47 kW permanent magnet electric motor
16
http://www.mitsubishi-motors.com/special/ev/ Systemy
Elektromechaniczne
Gdańsk 2013
Samochody
elektryczne i
hybrydowe
General Motors will
become the first
American automotive
manufacturer to build its
own electric motors when
production begins in
White Marsh, Maryland,
in late 2012. In promoting
this capability, GM has
released details of the
first motor to be built
there, the 85 kW (114 hp)
permanent magnet motor
to be used in the 2013
Chevrolet Spark EV
http://www.gizmag.com/gm-85-kw-ev-motor/20329/
17
Gdańsk 2013
Napędy pomocnicze w samochodach
18
Gdańsk 2013
Maszyny z magnesami trwałymi

sprzęt gospodarstwa domowego


silniki komutatorowe z MT
przemysł komputerowy

19
rocznie produkuje się ok.300 mln sztuk dysków twardych
Gdańsk 2013
ABB permanent magnet generator
3.6 MW from a 500 mm frame
20
Gdańsk 2013
Canopy
Technologies
output power
4.0 to 32.0 MW
speed
0 to 6200 rpm
Voltage
4,160 to 15 kV
Efficiency
>98%
21
Gdańsk 2013
AGV
Maximum rpm
Traction power
Continuous power
Electric network
Polarity
Efficiency (RC)
Frame size
Frame length
Total weight
22
4500
720kW
720kW
3000V dc
12 poles
97%
650mm
650mm
730kg
Gdańsk 2013
Koszt silnika z magnesami trwałymi
Koszt materiałów
20%
6%
51%
14%
9%
rdzeń
stojana
uzwojenia
stojana
obudowa
Koszt produkcji
wirnik
materiały
9%
34%
45%
12%
23
montaż i
testy
koszty
produkcji
marża
Gdańsk 2013
Materiały magnetycznie twarde
24
Gdańsk 2013
http://www.arnoldmagnetics.com/
25
Gdańsk 2013


Alnico
ceramiczne


ferryty baru i strontu
z domieszkami
pierwiastków ziem rzadkich:


26
samorowo-kobaltowe SmCo
neodymowe NdFeB
Gdańsk 2013
SmCo5
NdFeB
ferryt
AlNiCo
Br [T]
0.85 – 1
1 – 1.41
0.3 – 0.45
1.25
(BH)max [kJ/m3]
145 – 200
200 – 420
20 – 40
50
[kA/m]
>1600
1040 - 3000
240 – 320
55
Tmax [ºC]
250
80 – 200
150 – 300
450 - 500
cena
120 €/kg
50 €/kg
15-20 €/kg
JHc
27
Gdańsk 2013
Material
Cost Index
Maximum Energy
Products
(BH)max(MGOe)
Coercivit Maximum
y
Working
Machinability
Hci(KOe) Temperature(°C)
Nd-Fe-B(sintered)
65%
Up to 45
Up to 30
180
Fair
Nd-Fe-B (bonded)
50%
Up to 10
Up to 11
150
Good
Sm-Co (sintered)
100%
Up to 30
Up to 25
350
Difficult
Sm-Co (bonded)
85%
Up to 12
Up to 10
150
Fair
Alnico
30%
Up to 10
Up to 2
550
Difficult
Hard Ferrite
5%
Up to 4
Up to 3
300
Fair
Flexible
2%
Up to 2
Up to 3
100
Excellent
www.stanfordmagnets.com
28
Gdańsk 2013
Rynek MT
29
Gdańsk 2013
Rynek MT
30
Gdańsk 2013
Rynek MT
31
Gdańsk 2013
Rynek MT
32
Gdańsk 2013
Materiały MT
33
Gdańsk 2013
34
Gdańsk 2013

Tlenki ziem rzadkich są poddawane
procesowi rozdrabniania i rafinacji
(oczyszczania)

Przygotowywane są kompozyty z
materiałów bazowych (metali ziem
rzadkich, żelaza, kobaltu) topionych w
piecach indukcyjnych w środowisku próżni

Bloki (wlewki) kompozytu są rozdrabnianie
(szlifowanie lub ścieranie) w atmosferze
gazów osłonowych (azotu i argonu) w celu
uzyskania proszków o wielkości rzędu kilku
mikronów
www.shinetsu-rare-earth-magnet.jp
35
Gdańsk 2013

Formowanie magnesów w procesie
prasowania w polu magnetycznym

Spiekanie – przeprowadzanie w próżni lub w
atmosferze gazów osłonowych, w różnych
temperaturach w zależności od typu magnesu.
W tym procesie zwiększa się gęstość
magnesów i zmniejsza ich objętość (około
50%)

Wyżarzanie - starzenie magnesów – w celu
poprawienia właściwości magnetycznych i
stabilności parametrów

Kontrola jakości i parametrów magnesów
36
Gdańsk 2013


Obróbka mechaniczna – przez szlifowanie
magnesów – diament
Platerowanie

Nd-Fe-B magnets are generally susceptible to rust so they are
surface treated with nickel or paint. Sm-Co magnets have a high
resistance to corrosion so they are not usually plated.



Kontrola jakości, pomiary
Magnesowanie
Pakowanie, wysyłka
37
Gdańsk 2013
38
Gdańsk 2013
Parametry magnesów NdFeB prostopadłościennych
magnesowanych prostopadle
39
Gdańsk 2013
Parametry magnesów NdFeB prostopadłościennych
magnesowanych równolegle
40
Gdańsk 2013
Parametry magnesów
w kształcie pierścienia
41
Gdańsk 2013
Budowa
42
Gdańsk 2013
Br=1,2T, Hc=850kA/m, (BH)max=270kJ/m3
43
Gdańsk 2013
44
Gdańsk 2013
Maszyny tarczowe z MT
45
Gdańsk 2013
Segmented ElectroMagnetic Array
46
Gdańsk 2013
Zasada działania
47
Gdańsk 2013
Pole wzbudzenia maszyny z MT
48
Gdańsk 2013
a)
b)
c)
d)
sinusoidalne
49
e)
f)
trapezoidalne
Gdańsk 2013
Prezentacja filmu
Silniki bezszczotkowe z magnesami trwałymi
50
Gdańsk 2013
Modelowanie
51
Gdańsk 2013
Schemat układu napędowego
SBMT
ZE
PE
UEM
MR
n
US
CPW
Zadawanie
UEM – układ elektromechaniczny silnika, ŹE – źródło energii
elektrycznej, PE - przekształtnik energoelektroniczny, US – układ
sterowania, CPW – czujnik położenia wirnika, MR – maszyna robocza
(obciążenie)
52
Gdańsk 2013
Schemat układu napędowego
wrm
Ps
us
is
s
SBMT
Tm
m
Pm
Silnik bezszczotkowy o magnesach trwałych
dwuwrotowy przetwornik elektromechaniczny:
wrota (zaciski) obwodu stojana/twornika „s” – dopływ energii
elektrycznej przetwarzanej ma energię mechaniczną, wrota układu
(obwodu) mechanicznego „m” – odpływ energii mechanicznej
53
Gdańsk 2013
Silnik DC z MT
z uzwojeniem dwupasmowym dzielonym
a)
b)
Stojan (twornik) silnika stanowi
układ uzwojenia dwupasmowego
dzielonego zintegrowanego z
falownikiem zasilanym ze
stałego źródła prądowego o
wydajności Is.
S
S
N
N
d)
c)
e)
f)
g)
54
Gdańsk 2013
Silnik DC z MT
a)
b)
Na wirniku umocowany jest magnes
trwały jako źródło pola wzbudzenia o
indukcji Bf i strumieniu f
Czujniki SH1 oraz SH2 (sondy Hall’a)
służą do określenia położenia kątowego
wirnika; ich sygnały sterują
kluczowaniem tranzystorów mocy T1,
T2, T3 i T4
S
S
N
N
d)
c)
e)
f)
g)
55
Gdańsk 2013
Silnik DC z MT
a)
b)
Praca silnika ma charakter
cykliczny - jeden cykl pracy
odpowiada jednemu obrotowi
wirnika. W jednym cyklu pracy
występują cztery takty - w
każdym takcie zasilana jest
tylko jedna połówka uzwojenia.
S
S
N
N
d)
c)
e)
f)
g)
przebieg czasowy momentu elektromagnetycznego
przy założeniu sinusoidalnego rozkładu indukcji pola
wzbudzenia i przepływu twornika
56
Gdańsk 2013
Silnik DC z MT
a)
b)
Warunkiem generacji stałego
jednokierunkowego momentu
obrotowego jest utrzymanie tych
przepływów (pól) nieruchomych
względem siebie dla ustalonego
stanu pracy
S
S
N
N
d)
c)
e)
f)
g)
Sygnałem sterującym kluczowaniem
tranzystorów jest położenie kątowe wirnika
57
Gdańsk 2013
Model fizyczny silnika
w układzie osi naturalnych
stojana as bs i wirnika qd r
w układzie osi qd r wirnika
Fs
Fs
S
S
N
 'rfd
N
Ff
58
f
Gdańsk 2013
Model silnika

napięcia na zaciskach poszczególnych pasm
uzwojenia stojana zawierają tylko pierwszą
harmoniczną:
uas  2U s cos esu
ubs  2U s sin esu
t
esu   wr ( )d  esu (0)
0
Relacje między zmiennymi zaciskowymi w układzie
osi stojana as bs i układzie osi wirnika qd r opisują
równania
r
uqs
 cos  r sin  r  uas  ias  cos  r sin  r  iqsr 

 r 




 r 

i
u
sin


cos

sin


cos

r
r  ids 
r
r   bs 
 bs  
uds  

59
Gdańsk 2013
Dynamiczny model obwodowy silnika
Obwód całkowania prędkości
60
Gdańsk 2013
Model silnika

Modele sprzężeń transformatorowych uzwojeń
stojana i wirnika w osiach qdr
rqs  ( Lls  Lmq )iqsr
rds  Lls idsr  Lmd (idsr  I f`r )
Fs
S
N
 'rfd
61
Gdańsk 2013
Model silnika

Modele sprzężeń transformatorowych uzwojeń
stojana i wirnika w osiach qdr
r
r
r
qs
 Llsiqs
 Lmqiqs
r
r
r
r
r
ds
 Lls ids
 Lmd ( ids
 I fr )  Lls ids
 Lmd ids
  fd
r

rqs strumień sprzężony z uzwojeniem stojana „jakby ruchomym” w osi q;
rds strumień sprzężony z uzwojeniem stojana „jakby ruchomym” w osi d;

Lmq indukcyjność magnesowania modelująca wpływ strumienia głównego

(magnesującego) w osi q na właściwości silnika;

Lmd indukcyjność magnesowania modelująca wpływ strumienia głównego
(magnesującego) w osi d na właściwości silnika;
 Lls indukcyjności rozproszenia uzwojenia stojana modelująca wpływ
strumienia rozproszenia na właściwości silnika
62
Gdańsk 2013
Model silnika

Modele sprzężeń elektromechanicznych uzwojeń
stojana i wirnika w osiach qd r


SEM rotacji
r
eds
 wr rqs
r
eqs
 wr rds
Moment elektromagnetyczny
Teq  iqsr rds
Ted  idsr rqs
Wypadkowy moment elektromagnetyczny
 

Te  P iqsr λdsr  idsr λqsr
2
P
Te    Lmd I f iqsr  Lmd  Lmq iqsr idsr
2

63

Gdańsk 2013
Silnik bezszczotkowy o magnesach trwałych:
uzwojenie 3-pasmowe
Falownik trójfazowy mostkowy
T1
D1
T3
D3
Stojan/twornik
ias
T5
D5
as
ibs
C
uas
is
ud
D2
T4
D4
T6
D6
bs
ucs
CP
N
Bf
N
T2
Wirnik/magneśnica
ubs
ics
Maszyna
robocza
S
cs
ωr
Te  i s  B f
Te  js  B f
r
us
ST
Układ silnika bezszczotkowego o magnesach trwałych z uzwojeniem
3-pasmowym (CP - czujnik położenia kątowego wirnika,
ST - układ sterowania)
64
Gdańsk 2013
Silnik bezszczotkowy o magnesach trwałych:
uzwojenie 3-pasmowe
Falownik trójfazowy mostkowy
T1
D1
T3
D3
Stojan/twornik
ias
T5
D5
as
ibs
C
uas
is
ud
T2
D2
T4
D4
T6
D6
bs
CP
N
Bf
N
ucs
Wirnik/magneśnica
ubs
ics
Maszyna
robocza
S
cs
ωr
Te  i s  B f
Te  js  B f
r
us
ST
Na stojanie silnika umieszczone jest klasyczne uzwojenie trójpasmowe, na
wirniku umieszczone są magnesy trwałe,
Uzwojenie jest zwykle zasilane z dwustopniowego falownika napięcia z
prostownikiem
65
Gdańsk 2013
Model silnika

napięcia fazowe na zaciskach uzwojenia stojana
zawierają tylko pierwszą harmoniczną:
uas  2U s cos  esu 
2 

ubs  2U s cos esu   
3 

2 

ucs  2U s cos esu   
3 


sterowane są kątem położenia wirnika
t
 esu   wr ( )d   esu (0)
0
66
Gdańsk 2013
Model silnika

Relacje między zmiennymi zaciskowymi w układzie
osi stojana as bs cs i w układzie osi wirnika qd r
opisują równania
r
u qs

cos  r
 r  2
u ds   3  sin  r
1
u 0 s 

 2
 
cos  r  23   cos  r  23   u as 
sin  r  23   sin  r  23   ubs 
1
1
 u cs 
2
2
sin  r
1 iqsr 
ias   cos  r
i   cos   2   sin   2   1 i r 
r
r
3
3
  dc 
 bs  
ics  cos  r  23   sin  r  23   1 i0 s 
t
 r   wr ( )d   r (0)
67
0
Gdańsk 2013
Model silnika

równanie momentu elektromagnetycznego silnika
ma postać

 3  P 
Te     iqsr rds  idsr iqsr
 2  2 


Powyższe równanie różni się od równania modelu
dwupasmowego współczynnikiem 3/2, który wynika z
konieczności zapewnienia niezmienniczości
(kowariantności) mocy przy przejściu z układu osi
as bs cs do układu osi qd r.
68
Gdańsk 2013
abc/qd
Dynamiczny model
obwodowy silnika
Dynamiczny model
obwodowy silnika
bezszczotkowego o
magnesach trwałych z
uzwojeniem 3pasmowym w układzie
osi as bs cs/qd r
c
c
Model obwodowy silnika
z uzwojeniem 3pasmowym u układzie osi
qd r - analogiczny do
modelu fizycznego silnika
z uzwojeniem 2pasmowym
c
3
69
Gdańsk 2013
Parametry modelu obwodowego
Wyznaczanie wartości parametrów modelu liniowego
na podstawie danych katalogowych
70
Gdańsk 2013
Parametry modelu obwodowego
General
Continuous Stall Torgue
Continuous Current
Peak Torgue
Symbols
Units
BSM 100 N- A
BSM 100 N-4250 AA
Ib-in
354
354
N-m
40.0
40.0
amps
28.95
18.09
Ib-in
1416.0
1416.0
N-m
160.0
160.0
Tcs
Iscc
Tp
Peak Current
Isp
amps
104.23
48.84
Mechanical Time Constant
tmJ
msec
0.31
0.28
Electrical Time Constant
teL
msec
10.3
11.5
Rated Speed
nn
rpm
2000
1200
Rated Voltage
Udn
volts
300
300
dane katalogowe SBMT firmy BALDOR (www.baldor.com)
71
Gdańsk 2013
Parametry modelu liniowego
Electrical
Torgue Constant
Voltage Constant
Symbols
Ib-in/amp
BSM 100 N-4250
AA
13.58
21.74
Nm/amp
1.535
2.457
Vpk/krpm
131.26
210.02
Vrms/krpm
92.83
148.53
Units
BSM 100 N- A
kT
ke
Resistance
RsL-L
ohms
0.18
0.42
Inductance
LsL-L
mH
1.867
4.86
72
Gdańsk 2013
Mechanical
Inertia
Maximum Speed
Number of Motor Poles
Symbols
J
nmx
Units
BSM 100 N- 4150A
Ib-in-s2
0.0349
0.0349
Kg-cm2
39.431
3000
39.431
3000
8
8
1
1
77/35
77/35
rpm
P
Resolver Speed
Weight
BSM 100 N-4250 AA
Ibs/Kg
73
Gdańsk 2013
BSM 100 N- 4150A
74
BSM 100 N- 4250A
Gdańsk 2013
Wartości momentów dla dowolnych wartości prądu
strojna Is wyznaczamy z zależności:
T=kT*Is
kT –Torgue Constant
 Continuous Stall Torque
Tcs=kT*Iscc
 Peak Torque
Tp=kT*Isp


Zakładamy, że wartości prądów Iscc oraz Isp
odpowiadają prądowi stałemu.
Porównujemy tak wyznaczone wartości momentów z
wartościami katalogowymi
75
Gdańsk 2013

Zależność teoretyczna na moment
elektromagnetyczny
3P r r
3P
Te 
[' fd iqs ] 
[( Lmd I fr )iqsr ]
22
22
3
i  Iscc
2
r
qs
współczynnik 3/2 wynika z zasady
niezmienniczości mocy
3P
r 3

Te  Tcs 
( Lmd I f ) Iscc
22
2
76
Gdańsk 2013
Te  Tcs 
3P
3
( Lmd I fr ) Iscc
22
2
3P
r 3

kT 
( Lmd I f )
22
2
Erof
3P3
Ip)
222
3P3
r

( Lmd I f )  Tcs /(
Iscc)
222
3P3
r

( Lmd I f )  kT /(
)
222
( Lmd I fr )  Tp /(
P
r P 2n
 ( Lmd I f ) Ωrm  ( Lmd I f )
2
2 60
r
Wartość Voltage Constant ke wyznaczono przy prędkości 1000rpm i zgodnie z pomiarem
odpowiada ona napięciu międzypasmowemu, czyli
ke
r P 21000

 Erof  ( Lmd I f )
2 60
3
77
ke P 21000
( Lmd I f ) 
/(
)
3 2 60
r
Gdańsk 2013

Wartość katalogowa Inductance LsL-L dotyczy
wartości międzyfazowej
1
3
LsL L  2 Lls  Lms  ( Lms )  2 Lls  Lms
2
2
3
Lmd  Lms
2

Zakładamy, że na indukcyjności rozproszenia 2Lls
przypada 10% a na Lmd 90%
Lmd  0.9LsL L
78
1
Lls  (0.1LsL  L )
2
Gdańsk 2013

Mając wartość Lmd można obliczyć prąd zasilania
uzwojenia modelującego magnes trwały
I fr  ( Lmd I fr ) / Lmd

Rezystancja fazy stojana
1
Rs  RsL  L
2

Współczynnik tarcia Bm szacujemy w oparciu o straty
mechaniczne dla danej mocy znamionowej Pn
Pn
2nmx
2nmx
B  (0.005  0.01)
m
79
(rmn ) 2
Pn  Tsc
60
rmmx 
Gdańsk 2013
60
Przykłady analizy
80
Gdańsk 2013
Przykłady analizy: SBMT 2-pasmowy
BEZSZCZOTKOWY SILNIK PRADU STALEGO:CHARAKT. STATYCZNE
Date/Time run: 01/12/98 20:28:05
Temperature: 27.0
1.5
Te [Nm]
1.0
tr0 = 0
0.5
tr0 = -pi/6
Wr [rad/s]
0
0
tr0 = +pi/6
-0.5
-300A
-200A
V(Te)
-100A
0A
100A
200A
300A
IWr
Wyniki analizy .DC silnika bezszczotkowego o magnesach trwałych:
statyczna charakterystyka mechaniczna Te = Te(r)
przy esu(0)=0 oraz r(0)=0; = - /6; = + /6
81
Gdańsk 2013
BEZSZCZOTKOWY SILNIK PRADU STALEGO:CHARAKT. DYNAMICZNE
Date/Time run: 01/12/98 20:19:13
Temperature: 27.0
1 800m
2 200 [Nm] [rad/s]
Wr
Te
napięcia pasmowe stojana
Date/Time run: 01/12/98 20:13:07
Temperature: 27.0
20V
0V
-20V
600m
150
400m
100
200m
50
V(as)
20V
0V
-20V
0s
V(bs)
100ms
200ms
300ms
400ms
500ms
600ms
Time
prądy pasmowe stojana
Date/Time run: 01/12/98 20:13:07
Temperature: 27.0
5.0A
0
>>
0
0s
1
100ms
V(Te)
2
200ms
I(V_Wr)
300ms
400ms
500ms
600ms
Time
0A
-5.0A
Te - moment elektromagnetyczny;
wr - (Wr) elektryczna prędkość kątowa silnika
I(G_Ias)
4.0A
0A
-4.0A
0s
I(G_Ibs)
82
100ms
200ms
300ms
400ms
500ms
600ms
Rozruch silnika
esu(0) = 0; r(0) = 0 oraz TL = 0
Time
Gdańsk 2013
1 2.4KA
2
300V
(179.818m,2.0148K)
Te
2.0KA
200V
1.6KA
100V
w rm
1.2KA
(179.818m,25.365)
0V
0.8KA
Te - moment elektromagnetyczny;
wrm - prędkość kątowa mechaniczna
silnika
-100V
0.4KA
0A
>>
-200V
0s
1
20ms
I(V_W r)/4*30/pi
2
40ms
V(Te)
60ms
80ms
100ms
120ms
140ms
160ms
180ms
200ms
Time
zasilanie napięciem sinusoidalnym: rozruch
Udn = 300V esu(0) = 0.1858rad; r(0) = 0; TL = kTLwrm; kTL = 0.12 Nms/rad
83
Gdańsk 2013
400V
0V
-400V
50A
napięcie uas
V(as)
0A
SEL>>
-50A
280ms
I(G_Ias)
285ms
290ms
Time
295ms
300ms
prąd ia pasmowy stojana
zasilanie napięciem odkształconym (falownikowe): stan ustalony
84
Gdańsk 2013
2.00KA
1.75KA
SEL>>
1.50KA
30V
prędkość kątowa mechaniczna wrm
I(V_Wr)*30/pi/4
25V
moment elektromagnetyczny Te
20V
280ms
V(Te)
285ms
290ms
295ms
300ms
Time
zasilanie napięciem odkształconym (falownikowe): stan ustalony
85
Gdańsk 2013
Dziękuję za uwagę
86
Gdańsk 2013

cheverlot kobaltu

Transkrypt

Podobne dokumenty

Lipiec 2016 - Polonia Berlin

Opinia i uwagi dotyczące silnika GF45i (CRRC PRO).