Механическая конструкция трехфазного асинхронного электродвигателя.
Нельзя отрицать, что климатические условия в мире претерпевают значительное ухудшение качества, когда воздух вокруг наших домов, включая Джакарту, больше невозможен, где в воздухе, которым мы дышим ежедневно, содержится много опасных твердых частиц 2.5. Не только состояние воздуха, но и высокий спрос на переработанную нефть, такую как бензин и дизельное топливо, заставляет Индонезию импортировать, где в 2018 году было 393,000 3 баррелей в день. Конечно, бюджет, затраченный на удовлетворение потребностей в топливе, немалый и не уменьшится в ближайшие годы, учитывая, что запасы нефти в Индонезии также сократились. Основываясь на этих проблемах, Universitas Indonesia стремится построить экологически чистый транспорт под названием Electric Bus. Этот электрический автобус имеет первичный двигатель в виде трехфазного асинхронного двигателя. Автор этой статьи проводит исследование для создания конструкции электродвигателя, используемого в автобусе, чтобы двигатель мог работать в соответствии с проектными спецификациями.
Приводы многофазных асинхронных двигателей (MIM) с полюсно-фазовой модуляцией (PPM) подходят для приложений электромобилей (EV) по таким причинам, как работа с постоянной мощностью с высокой эффективностью в расширенном диапазоне скорости и крутящего момента и высокая надежность. В этой статье с использованием полярно-фазовой модуляции предлагается 45-фазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (АД) с передаточным числом 1:3:5:9:15 для приложений EV. Предлагаемый 45-фазный асинхронный привод с 90 пазами статора может работать в пяти различных комбинациях полюс-фаза, т. е. 45-фазный 2-полюсный, 15-фазный 6-полюсный, 9-фазный 10-полюсный, 5-фазный 18 -полюсные и 3-фазные 30-полюсные. Вышеуказанные пять комбинаций делают этот привод MIM подходящим для приложений EV, что устраняет механическую систему редуктора в обычном EV. Это может быть полезно для экономии размера и веса автомобиля. Этот привод MIM обеспечивает высокий крутящий момент для начального ускорения и наклонных маршрутов на низких скоростях и обеспечивает высокую мощность для движения на средних и высоких скоростях, что аналогично типичному пятиступенчатому двигателю внутреннего сгорания.
Обсуждается задача работы трехфазного асинхронного двигателя, подключенного к однофазной сети с использованием двух преобразователей. Особое внимание уделяется требованиям к пусковому моменту и минимальному дисбалансу для двигателей различной мощности. Здесь предлагается новый подход, касающийся расчета пусковых и рабочих размеров преобразователей, позволяющий запустить двигатель в условиях полной нагрузки с минимальными факторами дисбаланса. Эти размеры также смоделированы как функции мощности двигателя с широким применимым диапазоном. Также введена и смоделирована методика определения момента переключения размеров первого преобразователя. Численное применение этого предложения было выполнено на различных асинхронных двигателях для проверки его достоверности. Результаты подтверждают разумный минимальный коэффициент дисбаланса 5.8% при нормальных условиях эксплуатации. Они также демонстрируют, что достаточный пусковой момент, по крайней мере, равен показателю полной нагрузки.
Способ включает использование блочной коммутации и работу электродвигателя так, чтобы угол коммутации был меньше 180 градусов и больше 120 градусов. Определено натуральное число последовательных состояний одинаковой длительности, в каждом из которых две или три из фаз (P1-P3) имеют ненулевое фазное напряжение. Продолжительность состояния зависит от скорости двигателя и количества полюсов. Независимая заявка также включена в отношении следующего: бесщеточный трехфазный электродвигатель.
Многофазный электродвигатель, включающий в себя корпус, статор, прикрепленный к корпусу, ротор, установленный с возможностью вращения относительно статора, и систему определения положения, сконфигурированную и предназначенную для вывода сигнала, представляющего положение ротора относительно статора. Система определения положения включает в себя вращающийся элемент, установленный относительно ротора, и множество цифровых датчиков, установленных относительно вращающегося элемента. По меньшей мере два из множества цифровых датчиков сконфигурированы и расположены для генерирования квадратурного выходного сигнала. Множество цифровых датчиков сконфигурировано и расположено так, чтобы воспринимать отдельные части вращающегося элемента для определения положения ротора относительно статора.
Предлагаемый метод основан на извлечении величин и фаз содержимого высокочастотного поддиапазона (HFSB), присутствующего в компонентах по оси d-q токов статора (id и iq) в асинхронном двигателе. Желаемые амплитуды и фазы извлекаются путем обработки id и iq с использованием кадров фаз, которые реализуются с помощью набора модулированных фильтров. Этот банк фильтров разработан с использованием шести цифровых фильтров верхних частот, коэффициенты которых определяются базисными функциями биортогональных фаз. Извлеченное содержимое HFSB предоставляет информацию о сигнатурах, которая может обеспечить точное и быстрое обнаружение неисправностей. Метод обнаружения электрических повреждений на основе фазлетов был преобразован в процедуру для цифровой реализации. Производительность предлагаемого метода оценивается в автономном режиме для собранных токов статора от двух различных приводов асинхронных двигателей при различных условиях эксплуатации. Результаты автономного тестирования показывают точное, надежное и быстрое обнаружение электрических неисправностей с незначительной чувствительностью.
Описывает перенапряжение, вызванное отключением большого количества моторных нагрузок на линии электропередачи с конденсаторами, корректирующими коэффициент мощности, во время обрыва фазы линии электропередачи. Явления перенапряжения изучаются с помощью полевых испытаний, стационарного анализа и анализа переходных процессов. Экспериментальные результаты показывают, что междуфазное напряжение на ВЛ 6.6 кВ с разомкнутой фазой ВЛ 22 кВ составляет 1.7 на единицу. Перенапряжения вызываются двумя типами резонанса. Одним из них является линейный резонанс цепи между конденсаторами, корректирующими коэффициент мощности, и импедансом вторичной обмотки двигателей. Разность между положительными и отрицательными составляющими импеданса создает резонанс. Другой - нелинейный резонанс цепи между конденсаторами, корректирующими коэффициент мощности, и реактивными сопротивлениями насыщения трансформатора.
Этот модуль состоит из схемы неуправляемого выпрямителя, схемы понижающего преобразователя и схемы трехфазного инвертора в качестве привода трехфазного асинхронного двигателя. Модуль является источником сети, подключенной к трехфазной цепи выпрямителя, регулируемой его трехфазным переменным выходом от до 200 В постоянного тока. Затем цепь выходного выпрямителя постоянного тока подключается к цепи понижающего преобразователя, так что выход постоянного тока используется в качестве входа трехфазного инвертора, что приводит к напряжению до 100 В переменного тока. Выходное напряжение инвертора для запуска трехфазного асинхронного двигателя. Техника переключения используется для запуска инверторных МОП-транзисторов в режиме переключения напряжения PWM (широтно-импульсная модуляция) с проводимостью 180 Ом. Генерация сигнала ШИМ управляется микроконтроллером ATmega 8535.
В этой статье моделируются два типа трехфазных двигателей BLDC, один с Y-образным соединением, а другой с независимым типом, и показано их моделирование, сравниваются его характеристики. В результате моделирования фазное напряжение независимого трехфазного двигателя BLDC выше, чем трехфазного двигателя BLDC с Y-образным соединением. Когда сопротивление статора и индуктивность стабильны, высокое фазное напряжение вызывает увеличение максимального фазного тока, а последовательное его увеличение вызывает увеличение максимального крутящего момента. Также обнаружено, что пульсация тока независимого фазного двигателя BLDC была уменьшена за счет управления фазным током независимого двигателя BLDC.
В условиях низкой скорости предлагается метод отслеживания и оценки положения ротора в реальном времени на основе технологии ФАПЧ, который используется для решения проблемы точности обнаружения системы управления синхронным двигателем с постоянными магнитами (СДПМ) для электромобилей. Проанализированы принципы управления флуктуациями высокочастотного сигнала и создана математическая модель трехфазного СДПМ в расчетной синхронно вращающейся системе отсчета ротора. Проанализированы основные принципы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). На основе фазовой автоподстройки частоты разработан и проанализирован метод оценки положения ротора. Наконец, создается имитационная модель бездатчиковой системы управления и проводится имитационный эксперимент. Результаты имитационного эксперимента показывают, что бездатчиковое управление на основе PLL может обеспечить точное положение ротора и превосходную способность управления. Таким образом, метод оценки положения ротора на основе PLL является идеальным методом для бездатчикового управления приводным двигателем электромобиля.
Изобретение относится к электродвигателю для работы в преобразователе мощности с выбираемой многофазной обмоткой статора, которая разделена на аналогичные m-фазные частичные системы обмоток и подключена к общей сумме ветвей моста преобразователя мощности, соединенных параллельно на сторона постоянного тока. Обмотку статора можно выбрать с относительно небольшим числом переключающих контактов, так как системы неполных обмоток гальванически разделены и расположены неподвижной звездой или многоугольником, при этом для изменения обмотки по крайней мере одна точка соединения каждой частичной системы может быть подключена к диаметрально противоположная с точки зрения положения фаз точка подключения другой частичной системы через отдельный коммутационный компонент.
Система электродвигателя включает в себя корпус двигателя и сердечник статора, расположенный внутри корпуса двигателя. Сердечник статора включает в себя задний чугунный теплообменник для прохождения через него текучей среды. Впускное отверстие для жидкости расположено в первой части а заднего чугунного теплообменника, которое по меньшей мере частично сообщается по текучей среде с источником жидкого хладагента и предназначено для приема охлаждающей смеси. Выпускное отверстие для жидкости расположено во второй части тыльного чугунного теплообменника для выпуска газообразного хладагента из тыльного чугунного теплообменника, так что жидкий хладагент может быть преобразован в газовый хладагент в тыльном чугунном теплообменнике за счет получения энергии от сердечника статора, что позволяет выход газообразного теплоносителя через выпускное отверстие и тем самым отвод тепла от сердечника статора.
Многофазный электродвигатель, включающий в себя корпус, статор, прикрепленный к корпусу, ротор, установленный с возможностью вращения относительно статора, и систему определения положения, сконфигурированную и предназначенную для вывода сигнала, представляющего положение ротора относительно статора. Система определения положения включает в себя вращающийся элемент, установленный относительно ротора, и множество цифровых датчиков, установленных относительно вращающегося элемента. По меньшей мере два из множества цифровых датчиков сконфигурированы и расположены для генерирования квадратурного выходного сигнала. Множество цифровых датчиков сконфигурировано и расположено так, чтобы воспринимать отдельные части вращающегося элемента для определения положения ротора относительно статора.
Пусковая схема для однофазных электродвигателей, включая двигатели с расщепленной фазой и конденсаторным пуском, включает твердотельный переключатель с управляемым затвором, последовательно соединенный с пусковой обмоткой двигателя. Выпрямленные опорные импульсы от импульсного трансформатора генерируются для включения первого транзистора, чтобы обеспечить ток управления для твердотельного ключа. Первоначально, когда двигатель находится под напряжением при нулевой скорости вращения, импульсы поступают на переключатель после того, как ток пусковой обмотки проходит через уровень нулевого тока, чтобы управлять переключателем для проведения каждого полупериода и подавать питание на пусковую обмотку, однако по мере увеличения скорости двигателя. импульсы принимаются все раньше и раньше по отношению к переходу тока пусковой обмотки через нуль до тех пор, пока при выбранной скорости импульсы не поступят на переключатель до перехода тока пусковой обмотки через нуль, в результате чего переключатель больше не является проводящим затвором. Когда это происходит, напряжение на переключателе становится высоким.
Метод управления однофазным или многофазным электродвигателем, управляемым преобразователем напряжения/частоты, оценивает сдвиг фаз между ЭДС и БЭДС посредством отклонения между переходом через нуль фазного тока и напряжения, создаваемого собственной индукцией, и корректирует частота преобразователя соответственно. Измерение собственной индукции осуществляется при переходе через нуль токов соответствующей фазы, при этом фаза во время измерения отделена от питающей сети.
Схема управления электродвигателем, особенно для двигателя с расщепленной фазой, в которой резистор с положительным температурным коэффициентом вставлен в цепь пусковой обмотки, чтобы по существу удалить пусковую обмотку из цепи после запуска двигателя, в то время как термочувствительный переключатель предусмотрен последовательно с двигателем для обесточивания двигателя при его перегрузке. Резисторный элемент с положительным температурным коэффициентом имеет связанный с ним термочувствительный элемент, который предотвращает приведение термочувствительного переключателя в замкнутое положение из разомкнутого положения всякий раз, когда температура резистивного элемента выше заданной.
Небольшой двухфазный двигатель с первой и второй катушками возбуждения, каждая из которых взаимодействует с длинным тонким цилиндрическим ротором. Ротор снабжен только одной парой неявно выступающих полюсов ротора и имеет отношение длины к диаметру, которое преимущественно составляет по меньшей мере около 2.5. Узел полюсных наконечников статора связан магнитным потоком с ротором и включает в себя первый и второй наборы явно выраженных полюсов статора, которые соответственно взаимодействуют с первой и второй катушками возбуждения. В каждом наборе есть только два выступающих полюса статора, и полюса статора разнесены по углу примерно на девяносто электрических градусов. В некоторых вариантах осуществления один из полюсов статора в первом наборе и один из полюсов статора во втором наборе проходят в противоположных направлениях параллельно оси ротора от единственного трубчатого элемента, который образует часть узла полюсного наконечника.
Метод управления бесщеточным трехфазным двигателем постоянного тока. Напряжение, индуцированное вращением ротора, может быть замерено при первом ожидаемом значении пересечения нуля, чтобы получить первое замеренное значение напряжения. Может быть вычислено среднее значение множества выборочных значений напряжения, включая значения напряжения, выбранные при множестве предшествующих ожидаемых значений пересечения нуля, и первое выбранное значение напряжения. Первое выбранное значение напряжения может быть вычтено из рассчитанного среднего значения для получения дельта-ошибки пересечения нуля. Рабочий цикл широтно-импульсной модуляции может регулироваться на основе дельта-ошибки пересечения нуля. Рабочий цикл широтно-импульсной модуляции может использоваться для управления скоростью вращения ротора.
В дополнение к основным характеристикам, таким как небольшой размер, легкий вес и простота обслуживания, двигатель электромобиля (EV) должен обладать характеристиками, которые позволяют создавать высокий крутящий момент в диапазоне низких скоростей и реализовать широкий диапазон Работа с постоянной мощностью в области высоких скоростей. В попытке дальнейшего улучшения характеристик работы асинхронного двигателя (АД) с постоянной мощностью в этой статье предлагается шестифазный АД с переключением полюсов (шестифазный PCIM). Шестифазный модуль PCIM дополнительно расширяет рабочий диапазон постоянной мощности без увеличения объема и тока IM. Чтобы прояснить основной принцип и характеристики крутящего момента шестифазного модуля PCIM, сначала будет рассмотрен метод его намотки и распределение mmf. Далее, установив метод расчета производительности, основанный на методе квазисинусоидальных волн, будет продемонстрирована возможность высокоточного расчета производительности, достаточного для фактического использования. Кроме того, путем уточнения характеристик максимального крутящего момента экспериментальным путем.
Переходные процессы напряжения с крутым фронтом, возникающие в условиях предварительного пробоя в автоматических выключателях и контакторах при включении, создают большие межвитковые напряжения изоляции в обмотках машин. Описана компьютерная программа, моделирующая создание предударных переходных процессов. Моделирование основано на полном представлении трехфазной системы, включая сборные шины, коммутационное устройство, кабель и обмотку двигателя. Комплексное взаимодействие между системой и коммутационным устройством, а также взаимодействие между тремя полюсами коммутационного устройства полностью учтено. В расчетах используется метод решения, основанный на преобразовании Фурье и использующий комбинацию генераторов напряжения и тока для имитации коммутационных действий.
Пятифазный устойчивый к неисправностям в колесе двигатель с внутренними постоянными магнитами (FT-IPM) сочетает в себе достоинства высокой эффективности, высокой удельной мощности и высокой надежности и подходит для электромобилей (EV). Предлагается новая корректирующая стратегия управления нейронными сетями (NNI) для обеспечения послеаварийной работы. В этой схеме NN используется для аппроксимации обратной модели двигателя FT-IPM. С помощью этой системы NNI и оригинального моторного привода можно получить псевдолинейную составную систему. Моделирование показывает, что предложенная стратегия управления приводит к отличным характеристикам управления в неисправном режиме и обеспечивает хорошую устойчивость к возмущениям нагрузки.
Электрическая цепь защищает электродвигатель постоянного тока от перегрузки. Схема имеет статор с постоянными магнитами, ротор, получающий рабочий ток через коммутатор, восстанавливающий диод и прецизионный резистор. Прецизионный резистор включен последовательно с восстанавливающим диодом. Напряжение распределения (Uv) подается между восстанавливающим диодом и прецизионным резистором через переключатель питания между одним из электродов переключателя питания и узловой точкой. Управляющий электрод силового ключа подключен к выходу компаратора. Первый вход компаратора подключен к узловой точке , а второй вход подключен к датчику порогового значения. Связь между первым электродом, распределительным напряжением и узловой точкой прерывается выше заданного порогового значения и восстанавливается, когда напряжение падает ниже нижнего порогового значения.
Здесь описан дроссельный клапан для двигателя внутреннего сгорания; дроссельная заслонка снабжена: трехфазным бесщеточным электродвигателем с тремя обмотками статора и тремя датчиками углового положения, предназначенными для определения углового положения ротора электродвигателя; седло клапана; поворотный дисковый элемент или бабочка, которая входит в зацепление с седлом клапана и установлена на валу так, что он может вращаться вокруг оси вращения для поворота между положением открытия и положением закрытия седла клапана под действием тяги электродвигателя; зубчатая передача для соединения электродвигателя с валом дискового элемента; и электронный блок управления, предназначенный для привода электродвигателя в соответствии с логикой управления с обратной связью, использующей в качестве величины обратной связи угловое положение дискового элемента относительно оси вращения, измеренное с помощью трех датчиков углового положения, встроенных в электродвигатель.
Предложен способ обнаружения недостаточного или отсутствующего фазного тока в синхронном двигателе с постоянными магнитами, который включает определение положения составного вектора комбинированного трехфазного фазного тока относительно неподвижной части двигателя и присвоение сектора позиция. Способ включает в себя сравнение фазного тока с калиброванным пороговым током, соответствующим сектору, и выполнение ответа, когда абсолютное значение меньше порогового значения. Транспортное средство включает в себя устройство накопления энергии (ESD), двигатель/генератор, сконфигурированный как синхронный двигатель с постоянными магнитами, инвертор напряжения и шину для передачи постоянного тока от ESD к инвертору. Контроллер обнаруживает недостаточный фазный ток, определяет положение вектора тока трехфазного переменного тока, присваивает этому положению сектор и выполняет ответ, когда абсолютное значение фазного тока меньше калиброванного порога.
Электродвигатель с постоянным конденсатором с разделенным конденсатором сконструирован с использованием существующих компонентов известной конструкции двигателя с экранированными полюсами, чтобы снизить затраты на проектирование, оснастку, инвентарь и другие производственные затраты на новый двигатель и, возможно, на известную конструкцию за счет экономии на масштабе. Изменения в известном двигателе в основном связаны с другими схемами обмотки и добавлением конденсатора. Новый двигатель можно реверсировать с помощью одной схемы переключателя.