- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
ELECTRICAL MACHINES FOR ELECTROMOTI
ELECTRICAL MACHINES FOR ELECTROMOTION AND THEIR DESIGN
(Invited Paper)
J. A. Tegopoulos
Laboratory of Electrical Machines, Department of Electrical and Computer Engineering,
National Technical Universify of Athens, 9, Iroon Polytechneiou str., 15 780 Athens, Greece
Email: tegopoul@power.ece.ntua.gr, Fax: 301-7723968, Tel: 301-723766
Abstract
The paper presents the design considerations of electrical machines for drive systems. The
different types of electrical machines implemented in drive systems are overviewed and their
main characteristics are discussed. Actual trends of using vector control techniques in
inverter fed asynchronous motors and sensor-less permanent magnet motor drives are
explained and their advantages are illustrated. The finite element method dominating
now-a-days in the design procedures of electrical machines is considered. The above
mentioned methodologies are illustrated with respect to the design of an asynchronous
motor for an electrical vehicle drive and that of a multiple permanent magnet generator for a
gear-less wind turbine. These applications are being developed in the Laboratory of
Electrical Machines of the National Technical University of Athens in the frame of research
projects, funded by the Greek Secretariat for Research and Technology.
A variety of Electrical Motors is being used and still being developed for servicing
Electromotioni-ix. These machines are designed first for industrial and commercial use
where energy saving and system optimization are concemed. Second, a high performance
is. necessary involving a rapid response in speed and position control systems.
'
The machine types considered for these applications are: D.C. machines
(commutator), induction machines, permanent magnet machines, synchronous and
switched as well as reluctance machines, synchronous and switched.
For many decades, constant speed in operating drives, has been the rule in industrial
applications as well as applications although it was well known that for many systems,
0-7803-5842-2/00/$10.00 02000 IEEE.
-209- variable speed provides a better performance, productivity and efficiency. Of course this is
quite expensive except for some special applications in which it is necessary.
But now, because of the progress in power electronics and microprocessors as well as
the concern about the cost and availability of electric energy, these new designs of the
variable speed drives were evolved and as a result, optimization was improved as well as
the quality of the output and efficiency of the system.
For each application the drive has a set of desired criteria for torque and speed. Based
on the duties of the motor application like traction, robotics etc. the variables and constants
take appropriate values. This is also affected by the duty cycle of the drive as well as the
existing time constants. A series of other limiting criteria are also present like: torque to
rotor inertia ratio, energy efficiency, power-to-mass ratio, torque ripple, acoustic noise and
other external features.
All types of electrical motors mentioned are composed of the magnetic circuit i.e. rotor
iron, stator iron, permanent magnet (if it exists) and the electric circuit i.e. stator and or rotor
windings. This composition is magnetically described like the cooperation of two rotating
Losses is also an interesting and useful attribute of electrical machines and especially for
variable frequency drives. As it is valid for all electrical machines losses are produced for DC
motors in the armature winding, in the iron laminations of the rotor core, in the field coils in
compensating and commutator pole windings on the stator, in the voltage drop in the
commutator, in the friction of the bearings and commutator and due to windage. In induction
yoke, due to high frequency local oscillations in fluxes in the stator and rotor teeth near the air
gap known as stray losses. Eddy current stray losses may occur in metal parts close to the
stator end windings and yoke. Finally friction and windage losses. In synchronous PM motors
losses appear in the stator winding and as windage and friction. In switched PM motors losses
are nearly similar to the ones of Synchronous PM motors. In synchronous reluctance motors
the rotor loss is negligible, stator winding loss and iron loss is reasonable about the same
compared to the induction motor. In PM-Reluctance motors losses appear in the stator
winding and as windage and friction. In switched reluctance motors the main loss is the stator
coils. Iron loss exists in the iron of both stator and rotor.
/
The performance of each machine type may be studied on the basis of an equivalent
-210- like saturation and hysteresis are considered only for nominal loading. The constants of the
equivalent circuit may be determined by means of tests only for a certain condition of
frequency, saturation and hysteresis. These conditions affect also losses. Consequently all
machine models include approximations.
Today FE methods have been used extensively and are especially suitable to the design of
Electrical Machines, due to their complexity. FE methods are distinguished as Fixed Mesh
Methods and Moving Mesh Methods. FE methods have been developed in 2-D. During the
last decade 3-D methods have been developed which are more accurate.
In order to illustrate these methodologies, two application examples are considered: the
first one concerns the asynchronous motor design for PWM inverter supply in electrical
vehicle drive applications" and the second one the design of a multipole permanent magnet
generator for gear-less wind power applicationsx'.
Induction motors exhibit important advantages such as reduced maintenance, low cost,
small weight that is why with the development of power electronics technology they
constitute attractive components for high performance drives.
Field oriented control in particular enables asynchronous motor drives involving high
efficiency and fast response. Such advantages, originated their use in many traction
applications. The one considered hereafter
concerns a 15 kW drive for in electric vehicle
development by using a conventional vehicle
coach. The mesh employed for the motor
analysis is shown in Fig. 1. In this figure the
high density of nodes needed near the air gap
can be observed. Fig. 2 shows the field
distributions at full load. Fig. 1: Mesh used for the motor analysis
The particularities of such an application
mainly involve a low rotor resistance
providing high efficiency. In counterparts the
associated low starting torque at constant
voltage supply is not presenting any
disadvantage as the inverter supply provides
efficient starting characteristics. Fig. 2: Field Distribution at full load
-211- In wind power applications the
gear-box enabling the coupling between the
low speed aerodynamic part (usually 30-1 00
rpm) with the high speed electrical
generator (typically 1000-1 500 rpm)
involves important maintenance needs and
constitutes an element of frequent deficiency
of the system. That is why its replacement
by multipole generator directly coupled to
the aerodynamic part presents important
advantages. The present application
concerns a 20kW permanent magnet
generator comprising about 100 poles for a
directly driven wind turbine.
Fig. 3: Mesh used for the motor analysis
Fig. 4 Field Distribution at full load
PM machine analysis is given in Fig. 3 while Fig. 4 shows the field distribution at full load.
References:
'G. R. Slemon, Proceedings of the IEEE 82, 1 123 (1 994).
UK Clarendon, (1 976).
"' F. Liang, D. W. Novotny, R. Feo, and X. Xu, IEEE, IA Conf. Rec., 367 (1 993).
'" EPRI, 1992).
" W. Leonard, ccControl of Electric Drives)), New York, Springer Verlag, (1985).
yI P. L. Jansen, R. D. Lorenz, and D. W. Novotny, IEEE IAS Conf. Rec., 536 (1993).
""G. Kastner, G. Pfaff, and L. Sack, IEEE IA 27,908 (1991).
nI' T. A. Lipo, Elec. Mach. Power Syst. 19,659, (1991).
C. J. Erikson, IEEE IA 24,192 (1988).
A. Kandianis, A. Kladas, S. Manias, J. Tegopoulos, IEEE Magn. 33, (1 997).
A. Kladas, M. Papadopoulos, J. Tegopoulos, ICEM'98,2055 (1998)
(Invited Paper)
J. A. Tegopoulos
Laboratory of Electrical Machines, Department of Electrical and Computer Engineering,
National Technical Universify of Athens, 9, Iroon Polytechneiou str., 15 780 Athens, Greece
Email: tegopoul@power.ece.ntua.gr, Fax: 301-7723968, Tel: 301-723766
Abstract
The paper presents the design considerations of electrical machines for drive systems. The
different types of electrical machines implemented in drive systems are overviewed and their
main characteristics are discussed. Actual trends of using vector control techniques in
inverter fed asynchronous motors and sensor-less permanent magnet motor drives are
explained and their advantages are illustrated. The finite element method dominating
now-a-days in the design procedures of electrical machines is considered. The above
mentioned methodologies are illustrated with respect to the design of an asynchronous
motor for an electrical vehicle drive and that of a multiple permanent magnet generator for a
gear-less wind turbine. These applications are being developed in the Laboratory of
Electrical Machines of the National Technical University of Athens in the frame of research
projects, funded by the Greek Secretariat for Research and Technology.
A variety of Electrical Motors is being used and still being developed for servicing
Electromotioni-ix. These machines are designed first for industrial and commercial use
where energy saving and system optimization are concemed. Second, a high performance
is. necessary involving a rapid response in speed and position control systems.
'
The machine types considered for these applications are: D.C. machines
(commutator), induction machines, permanent magnet machines, synchronous and
switched as well as reluctance machines, synchronous and switched.
For many decades, constant speed in operating drives, has been the rule in industrial
applications as well as applications although it was well known that for many systems,
0-7803-5842-2/00/$10.00 02000 IEEE.
-209- variable speed provides a better performance, productivity and efficiency. Of course this is
quite expensive except for some special applications in which it is necessary.
But now, because of the progress in power electronics and microprocessors as well as
the concern about the cost and availability of electric energy, these new designs of the
variable speed drives were evolved and as a result, optimization was improved as well as
the quality of the output and efficiency of the system.
For each application the drive has a set of desired criteria for torque and speed. Based
on the duties of the motor application like traction, robotics etc. the variables and constants
take appropriate values. This is also affected by the duty cycle of the drive as well as the
existing time constants. A series of other limiting criteria are also present like: torque to
rotor inertia ratio, energy efficiency, power-to-mass ratio, torque ripple, acoustic noise and
other external features.
All types of electrical motors mentioned are composed of the magnetic circuit i.e. rotor
iron, stator iron, permanent magnet (if it exists) and the electric circuit i.e. stator and or rotor
windings. This composition is magnetically described like the cooperation of two rotating
Losses is also an interesting and useful attribute of electrical machines and especially for
variable frequency drives. As it is valid for all electrical machines losses are produced for DC
motors in the armature winding, in the iron laminations of the rotor core, in the field coils in
compensating and commutator pole windings on the stator, in the voltage drop in the
commutator, in the friction of the bearings and commutator and due to windage. In induction
yoke, due to high frequency local oscillations in fluxes in the stator and rotor teeth near the air
gap known as stray losses. Eddy current stray losses may occur in metal parts close to the
stator end windings and yoke. Finally friction and windage losses. In synchronous PM motors
losses appear in the stator winding and as windage and friction. In switched PM motors losses
are nearly similar to the ones of Synchronous PM motors. In synchronous reluctance motors
the rotor loss is negligible, stator winding loss and iron loss is reasonable about the same
compared to the induction motor. In PM-Reluctance motors losses appear in the stator
winding and as windage and friction. In switched reluctance motors the main loss is the stator
coils. Iron loss exists in the iron of both stator and rotor.
/
The performance of each machine type may be studied on the basis of an equivalent
-210- like saturation and hysteresis are considered only for nominal loading. The constants of the
equivalent circuit may be determined by means of tests only for a certain condition of
frequency, saturation and hysteresis. These conditions affect also losses. Consequently all
machine models include approximations.
Today FE methods have been used extensively and are especially suitable to the design of
Electrical Machines, due to their complexity. FE methods are distinguished as Fixed Mesh
Methods and Moving Mesh Methods. FE methods have been developed in 2-D. During the
last decade 3-D methods have been developed which are more accurate.
In order to illustrate these methodologies, two application examples are considered: the
first one concerns the asynchronous motor design for PWM inverter supply in electrical
vehicle drive applications" and the second one the design of a multipole permanent magnet
generator for gear-less wind power applicationsx'.
Induction motors exhibit important advantages such as reduced maintenance, low cost,
small weight that is why with the development of power electronics technology they
constitute attractive components for high performance drives.
Field oriented control in particular enables asynchronous motor drives involving high
efficiency and fast response. Such advantages, originated their use in many traction
applications. The one considered hereafter
concerns a 15 kW drive for in electric vehicle
development by using a conventional vehicle
coach. The mesh employed for the motor
analysis is shown in Fig. 1. In this figure the
high density of nodes needed near the air gap
can be observed. Fig. 2 shows the field
distributions at full load. Fig. 1: Mesh used for the motor analysis
The particularities of such an application
mainly involve a low rotor resistance
providing high efficiency. In counterparts the
associated low starting torque at constant
voltage supply is not presenting any
disadvantage as the inverter supply provides
efficient starting characteristics. Fig. 2: Field Distribution at full load
-211- In wind power applications the
gear-box enabling the coupling between the
low speed aerodynamic part (usually 30-1 00
rpm) with the high speed electrical
generator (typically 1000-1 500 rpm)
involves important maintenance needs and
constitutes an element of frequent deficiency
of the system. That is why its replacement
by multipole generator directly coupled to
the aerodynamic part presents important
advantages. The present application
concerns a 20kW permanent magnet
generator comprising about 100 poles for a
directly driven wind turbine.
Fig. 3: Mesh used for the motor analysis
Fig. 4 Field Distribution at full load
PM machine analysis is given in Fig. 3 while Fig. 4 shows the field distribution at full load.
References:
'G. R. Slemon, Proceedings of the IEEE 82, 1 123 (1 994).
UK Clarendon, (1 976).
"' F. Liang, D. W. Novotny, R. Feo, and X. Xu, IEEE, IA Conf. Rec., 367 (1 993).
'" EPRI, 1992).
" W. Leonard, ccControl of Electric Drives)), New York, Springer Verlag, (1985).
yI P. L. Jansen, R. D. Lorenz, and D. W. Novotny, IEEE IAS Conf. Rec., 536 (1993).
""G. Kastner, G. Pfaff, and L. Sack, IEEE IA 27,908 (1991).
nI' T. A. Lipo, Elec. Mach. Power Syst. 19,659, (1991).
C. J. Erikson, IEEE IA 24,192 (1988).
A. Kandianis, A. Kladas, S. Manias, J. Tegopoulos, IEEE Magn. 33, (1 997).
A. Kladas, M. Papadopoulos, J. Tegopoulos, ICEM'98,2055 (1998)
0/5000
ELECTROMOTION สำหรับเครื่องไฟฟ้าและออกแบบ (เชิญกระดาษ) J. A. Tegopoulos ห้องปฏิบัติการเครื่องจักรไฟฟ้า แผนกไฟฟ้า และ วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ เทคนิคแห่งชาติ Universify ของเอเธนส์ 9, Iroon Polytechneiou str. 15 780 เอเธนส์ กรีซ อีเมล์: tegopoul@power.ece.ntua.gr โทรสาร: 301-7723968 โทร: 301-723766 บทคัดย่อ กระดาษนำเสนอการพิจารณาออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าสำหรับไดรฟ์ระบบ ที่ ชนิดต่าง ๆ ของเครื่องไฟฟ้าที่นำมาใช้ในระบบไดรฟ์มี overviewed และของพวกเขา ลักษณะสำคัญกล่าวถึง แท้จริงแนวโน้มของการใช้เทคนิคการควบคุมแบบเวกเตอร์ใน เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเลี้ยงแบบอะซิงโครนัสมอเตอร์ และมีเซ็นเซอร์น้อยแม่เหล็กถาวรมอเตอร์ไดรฟ์ อธิบาย และข้อดีของพวกเขาจะแสดง อำนาจเหนือองค์ประกอบจำกัดวิธี ถือว่าวันนี้เป็นวันในกระบวนการออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้า ข้างต้น วิธีการดังกล่าวจะแสดงเกี่ยวกับการออกแบบของการแบบอะซิงโครนัส มอเตอร์ในการขับรถระบบไฟฟ้ารถยนต์และที่อยู่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรหลายสำหรับการ กังหันลมเกียร์ไม่ การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้ในห้องปฏิบัติการของ เครื่องจักรไฟฟ้าในชาติเทคนิคมหาวิทยาลัยของเอเธนส์ในกรอบของการวิจัย โครงการ แปล โดยเลขาธิการกรีกวิจัยและเทคโนโลยี กำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าใช้ และยังได้รับการพัฒนาสำหรับการให้บริการ Electromotioni ๙ เครื่องเหล่านี้ถูกออกแบบมาก่อนสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ และอุตสาหกรรม ที่ประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพระบบ concemed สอง ประสิทธิภาพสูง ได้ จำเป็นที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองอย่างรวดเร็วในระบบควบคุมความเร็วและตำแหน่ง ' ชนิดเครื่องถือสำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้: เครื่องดีซี (commutator), เครื่องแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กถาวรเครื่อง ซิงโครนัส และ สลับ ตลอดจนรายการอาหาร เครื่อง ซิงโครนัส และเปลี่ยน ทศวรรษ ความเร็วคงที่ในปฏิบัติการไดรฟ์ ได้รับกฎในอุตสาหกรรม โปรแกรมประยุกต์เป็นโปรแกรมประยุกต์แม้ว่ามันมีชื่อเสียงที่หลายระบบ 0-7803-5842-2/00/$10.00 02000 IEEE เร็ว - 209 - ทางดีประสิทธิภาพ ประสิทธิผล และประสิทธิภาพ ของหลักสูตรนี้เป็น ค่อนข้างมีราคาแพงยกเว้นใช้งานพิเศษบางอย่างที่จำเป็น แต่ตอนนี้ เนื่อง จากความคืบหน้าในอิเล็กทรอนิกส์กำลังและประมวลเป็น กังวลเกี่ยวกับต้นทุนและความพร้อมของพลังงานไฟฟ้า การออกแบบใหม่เหล่านี้ของการ ไดรฟ์ที่เร็วได้ถูกพัฒนา และเป็นผล มีการปรับปรุงเพิ่มประสิทธิภาพตลอดจน คุณภาพของผลผลิตและประสิทธิภาพของระบบ สำหรับแต่ละ ไดรฟ์มีชุดของเงื่อนไขที่คุณระบุสำหรับแรงบิดและความเร็ว ตาม หน้าที่ของมอเตอร์เช่นลาก หุ่นเป็นต้นตัวแปรและค่าคงที่ ใช้ค่าที่เหมาะสม นี้จะส่งผลกระทบ โดยรอบภาษีไดรฟ์รวมทั้ง ค่าคงที่เวลาที่มีอยู่ ยังมีชุดของเงื่อนไขข้อจำกัดอื่นอยู่เช่น: แรงบิดไป อัตราส่วนแรงเฉื่อยของใบพัด พลังงาน อัตราการใช้พลังงานโดยรวม ระลอกคลื่นแรงบิด ระดับเสียงรบกวน และ คุณสมบัติอื่น ๆ ภายนอก ทุกประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวจะประกอบด้วยวงจรแม่เหล็กเช่นใบพัด เหล็ก เหล็กสเต แม่เหล็กถาวร (ถ้ามี) และการไฟฟ้าวงจรเช่นสเตและหรือใบพัด ขดลวด อธิบายองค์ประกอบนี้เช่นความร่วมมือของสองหมุนชำระ ขาดทุนยังเป็นคุณลักษณะที่น่าสนใจ และเป็นประโยชน์ ของเครื่องจักรไฟฟ้า และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ ความถี่ของตัวแปรไดรฟ์ เนื่องจากเป็นการ สูญเสียไฟฟ้าเครื่องจักรทั้งหมดที่ผลิตสำหรับ DC ยนต์ในกระดองที่ขดลวด ใน laminations เหล็กแกนใบพัด ขดลวดฟิลด์ในใน ชดเชยและ commutator ขั้วขดลวดบน stator ในแรงดันไฟฟ้าปล่อยใน commutator แรงเสียดทาน ของแบริ่งและ commutator และเนื่อง จาก windage ในการเหนี่ยวนำ แอก เนื่องจากความถี่สูงเครื่องแกว่งใน fluxes ใน stator และใบพัดฟันใกล้กับอากาศ ช่องว่างที่เรียกว่าขาดทุนหลงทาง เอ็ดดี้ปัจจุบันขาดทุนหลงทางอาจเกิดขึ้นในโลหะชิ้นส่วนใกล้เคียงกับการ ขดลวด stator สิ้นสุดและแอก สุดท้ายแรงเสียดทานและ windage ขาดทุน ใน PM แบบซิงโครนัสมอเตอร์ ขาดทุนที่ปรากฏในการสเตคดเคี้ยว และ windage และแรงเสียดทาน ใน PM เปลี่ยนมอเตอร์ขาดทุน มีเกือบคล้ายกับที่ของมอเตอร์ซิงโครนัส PM ในรายการอาหารแบบซิงโครนัสมอเตอร์ การสูญเสียใบพัดเป็นระยะ สเตม้วนเหล็กและขาดทุนขาดทุนสมเหตุสมผลกัน เมื่อเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ PM-ไม่เต็มใจสูญเสียรถยนต์ปรากฏใน stator คดเคี้ยว และ windage และแรงเสียดทาน ในรายการอาหารเปลี่ยนมอเตอร์ ขาดทุนหลักเป็นสเต ขดลวด การสูญเสียเหล็กมีอยู่ในเหล็กของ stator และใบพัด / อาจศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องจักรแต่ละชนิดโดยใช้เทียบเท่า -210 - เข้มและสัมผัสจะพิจารณาสำหรับการโหลดที่ระบุเท่านั้น ค่าคงที่ของการ วงจรเทียบเท่าอาจถูกกำหนด โดยเฉพาะสำหรับเงื่อนไขของ ความถี่ ความเข้ม และสัมผัส เงื่อนไขเหล่านี้ยังผลขาดทุน ดังนั้นทั้งหมด เครื่องรุ่นมีเพียงการประมาณ วันนี้เฟวิธีใช้อย่างกว้างขวาง และเหมาะอย่างยิ่งกับการออกแบบ ไฟฟ้าเครื่องจักร เนื่องจากความซับซ้อนของพวกเขา วิธี FE จะโดดเด่นเป็นตาข่ายถาวร วิธีการและวิธีการย้ายตาข่าย ได้รับการพัฒนาวิธี FE ใน d 2 ในระหว่าง ทศวรรษวิธี 3 มิติได้รับการพัฒนาที่ถูกต้องมากขึ้น เพื่อแสดงวิธีการเหล่านี้ ถือตัวอย่างแอพลิเคชัน: การ ครั้งแรก หนึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบอะซิงโครนัสมอเตอร์สำหรับซัพพลายอินเวอร์เตอร์ PWM ในไฟฟ้า ใช้งานไดรฟ์ยานพาหนะ"และสองการออกแบบของแม่เหล็กถาวร multipole เครื่องกำเนิดไฟฟ้า applicationsx พลังงานลมเกียร์น้อย ' มอเตอร์เหนี่ยวนำแสดงประโยชน์สำคัญเช่นลดการบำรุงรักษา ต้นทุนต่ำ น้ำหนักเล็ก ๆ ที่ทำไมกับการพัฒนาของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน เหล่านั้น เป็นส่วนประกอบที่น่าสนใจสำหรับไดรฟ์ประสิทธิภาพสูง ฟิลด์เน้นควบคุมเฉพาะช่วยแบบอะซิงโครนัสมอเตอร์ไดรฟ์ที่เกี่ยวข้องกับสูง ประสิทธิภาพและตอบสนองอย่างรวดเร็ว ข้อได้เปรียบดังกล่าว มาใช้ในการลากหลาย ใช้งาน ได้รับการพิจารณาโดย เกี่ยวข้องกับไดรฟ์กิโลวัตต์ 15 สำหรับในรถยนต์ไฟฟ้า พัฒนา โดยใช้ยานพาหนะทั่วไป โค้ช ตาข่ายจ้างสำหรับยานยนต์ การวิเคราะห์จะแสดงใน Fig. 1 ในรูปนี้ ความหนาแน่นสูงของโหนดที่ต้องใกล้ช่องว่างอากาศ จะสังเกตได้จากการ ฟิลด์แสดง fig. 2 การกระจายที่โหลดเต็ม Fig. 1: ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์มอเตอร์ Particularities ของโปรแกรมประยุกต์ ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความต้านทานต่ำใบพัด ให้มีประสิทธิภาพสูง ในคู่ แรงบิดเริ่มต้นต่ำสุดที่ค่าคงที่เกี่ยวข้อง จ่ายแรงดันไฟฟ้าที่จะนำเสนอใด ๆ ข้อเสียเปรียบให้ซัพพลายอินเวอร์เตอร์ ลักษณะเริ่มต้นมีประสิทธิภาพ Fig. 2: ฟิลด์แจกที่โหลดเต็ม -211 - ในลมพลังงานงาน เปิดใช้งานคลัประหว่างกระปุกเกียร์ ส่วนอากาศพลศาสตร์ความเร็วต่ำ (ปกติ 30-1 00 รอบต่อนาที) ด้วยความเร็วสูงไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ปกติ 1000-1 500 รอบต่อนาที) เกี่ยวข้องกับความต้องการบำรุงรักษาที่สำคัญ และ ถือเป็นองค์ประกอบของขาดบ่อย ของระบบ จึงเปลี่ยนเป็น โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า multipole โดยตรงควบคู่ไป ส่วนด้านอากาศพลศาสตร์แสดงสำคัญ ข้อดี แอพลิเคชันปัจจุบัน เกี่ยวข้องกับแม่เหล็กถาวร 20kW เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ประกอบด้วยเสา 100 สำหรับการ ขับเคลื่อนกังหันลมโดยตรง Fig. 3: ตาข่ายใช้สำหรับการวิเคราะห์มอเตอร์ Fig. 4 ฟิลด์แจกที่โหลดเต็ม การวิเคราะห์ PM เครื่องจักรจะได้รับใน Fig. 3 ขณะ Fig. 4 แสดงการกระจายของฟิลด์ที่โหลดเต็ม อ้างอิง: ' G. R. Slemon วิชาการ IEEE 82, 123 1 (1 994) UK คลาเรนดอน, (1 976) "' เหลียง F., D. W. Novotny, R. Feo และ x. อัพ Xu, IEEE, IA Conf. คอร์ 367 (1 993) ' " EPRI, 1992) " W. Leonard, ccControl ของไดรฟ์ไฟฟ้า)), นิวยอร์ก Springer Verlag, (1985) ยีแจ นเซน P. L., R. D. ชายลอเรนซ์ และ D. ปริมาณ Novotny, IEEE IAS Conf. คอร์ 536 (1993) "" G. Kastner, Pfaff กรัม และกระสอบ ทราย L., IEEE IA 27,908 (1991) nI' ต. A. Lipo, Elec. เครื่องจักรไฟฟ้า Syst. 19,659, (1991) C. J. Erikson, IEEE IA 24,192 (1988) A. Kandianis, A. Kladas, S. Manias, J. Tegopoulos, IEEE Magn 33 (1 997) A. Kladas, M. Papadopoulos, J. Tegopoulos, ICEM'98, 2055 (1998)
การแปล กรุณารอสักครู่..
เครื่องไฟฟ้าสำหรับ Electromotion และการออกแบบของพวกเขา
(รับเชิญกระดาษ)
JA Tegopoulos
ห้องปฏิบัติการของเครื่องไฟฟ้า, ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
แห่งชาติทางเทคนิค Universify เอเธนส์, 9, Iroon Polytechneiou Str, 15 780 เอเธนส์, กรีซ.
อีเมล์: tegopoul@power.ece .ntua.gr, โทรสาร: 301-7723968, โทร: 301-723766
บทคัดย่อ
กระดาษนำเสนอการพิจารณาการออกแบบของเครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับระบบไดรฟ์
ประเภทที่แตกต่างกันของเครื่องใช้ไฟฟ้านำมาใช้ในระบบไดรฟ์จะ overviewed ของพวกเขาและ
ลักษณะสำคัญที่จะกล่าวถึง แนวโน้มที่เกิดขึ้นจริงของการใช้เทคนิคการควบคุมเวกเตอร์ใน
อินเวอร์เตอร์ที่เลี้ยงมอเตอร์ตรงกันและแม่เหล็กถาวรเซ็นเซอร์น้อยลงไดรฟ์มอเตอร์จะ
อธิบายและข้อได้เปรียบของพวกเขาจะแสดง วิธีการองค์ประกอบ จำกัด ครอบครอง
ตอนนี้มีวันในขั้นตอนการออกแบบของเครื่องใช้ไฟฟ้าได้รับการพิจารณา ดังกล่าวข้างต้น
ที่กล่าวถึงวิธีการจะแสดงที่เกี่ยวกับการออกแบบของไม่ตรงกัน
มอเตอร์สำหรับไดรฟ์ยานพาหนะไฟฟ้าและของหลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรสำหรับ
กังหันลมเกียร์น้อย โปรแกรมเหล่านี้มีการพัฒนาในห้องปฏิบัติการของ
เครื่องไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งชาติเอเธนส์ในกรอบของการวิจัย
โครงการที่ได้รับทุนจากสำนักเลขาธิการกรีกสำหรับการวิจัยและเทคโนโลยี.
ความหลากหลายของมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกใช้และยังคงได้รับการพัฒนาเพื่อให้บริการ
Electromotioni -ix เครื่องเหล่านี้ได้รับการออกแบบครั้งแรกสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมและพาณิชยกรรม
ที่ประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพระบบจะ concemed ประการที่สองที่มีประสิทธิภาพสูง
คือ . สิ่งที่จำเป็นที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองอย่างรวดเร็วในความเร็วและระบบควบคุมตำแหน่ง
'
ประเภทเครื่องการพิจารณาสำหรับการใช้งานเหล่านี้คือ: เครื่อง DC
(กระแสไฟฟ้า) เครื่องเหนี่ยวนำเครื่องแม่เหล็กถาวร, ซิงโครและ
เปลี่ยนเช่นเดียวกับเครื่องฝืน synchronous และเปลี่ยน.
สำหรับหลาย ๆ ทศวรรษที่ผ่านมาความเร็วคงที่ในการดำเนินงานไดรฟ์ได้รับการปกครองในอุตสาหกรรม
การใช้งานเช่นเดียวกับการใช้งานแม้ว่ามันจะเป็นที่รู้จักกันดีว่าระบบหลาย
0-7803-5842-2 / 00 / $ 10,00 02000 IEEE.
-209- ความเร็วตัวแปรให้ ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นการผลิตและประสิทธิภาพ หลักสูตรนี้เป็น
ราคาแพงมากยกเว้นสำหรับบางโปรแกรมพิเศษในสิ่งที่มันเป็นสิ่งที่จำเป็น.
แต่ตอนนี้เนื่องจากความคืบหน้าในการใช้พลังงานไฟฟ้าและไมโครโปรเซสเซอร์รวมทั้ง
ความกังวลเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายและความพร้อมของพลังงานไฟฟ้าเหล่านี้การออกแบบใหม่ของ
ความเร็วตัวแปร ไดรฟ์ที่ได้รับการพัฒนาและเป็นผลให้การเพิ่มประสิทธิภาพได้ดีขึ้นเช่นเดียวกับ
คุณภาพของผลผลิตและประสิทธิภาพของระบบ.
สำหรับแต่ละโปรแกรมไดรฟ์ที่มีชุดของเกณฑ์ที่ต้องการสำหรับแรงบิดและความเร็ว ตาม
หน้าที่ของการประยุกต์ใช้มอเตอร์เช่นการลากหุ่นยนต์ ฯลฯ ตัวแปรและค่าคงที่
จะใช้ค่าที่เหมาะสม นี้ได้รับผลกระทบโดยรอบการทำงานของไดรฟ์เช่นเดียวกับ
ค่าคงที่เวลาที่มีอยู่ ชุดของเกณฑ์การ จำกัด อื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีในปัจจุบันที่ชอบ: แรงบิดไปยัง
ใบพัดอัตราส่วนความเฉื่อยประสิทธิภาพการใช้พลังงาน, พลังงานเพื่อมวลอัตราส่วนแรงบิดระลอกเสียงอะคูสติกและ
คุณลักษณะภายนอกอื่น ๆ .
ทุกประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าที่กล่าวถึงจะประกอบด้วยเช่นวงจรแม่เหล็ก ใบพัด
เหล็กสเตเตอร์, แม่เหล็กถาวร (ถ้ามี) และวงจรไฟฟ้าเช่นสเตเตอร์และโรเตอร์หรือ
ขดลวด องค์ประกอบนี้มีการอธิบายแม่เหล็กเช่นความร่วมมือของทั้งสองหมุน
ขาดทุนนอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะที่น่าสนใจและมีประโยชน์ของเครื่องใช้ไฟฟ้าและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ
ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร มันเป็นความสูญเสียที่ถูกต้องสำหรับเครื่องไฟฟ้าทั้งหมดที่มีการผลิตสำหรับซี
มอเตอร์ในกระดองคดเคี้ยวใน Laminations เหล็กของแกนโรเตอร์ในขดลวดสนามใน
การชดเชยและขดลวดขั้วกระแสไฟฟ้าในสเตเตอร์ในแรงดันใน
กระแสไฟฟ้า, แรงเสียดทานของแบริ่งและกระแสไฟฟ้าและเนื่องจาก windage ในการเหนี่ยวนำ
แอกเนื่องจากความถี่สูงแนบแน่นท้องถิ่นในฟลักซ์ในสเตเตอร์และฟันโรเตอร์ใกล้อากาศ
ช่องว่างที่รู้จักกันเป็นความสูญเสียจรจัด การสูญเสียจรจัดวนปัจจุบันอาจเกิดขึ้นในชิ้นส่วนโลหะใกล้กับ
ขดลวดสเตเตอร์และปลายแอก แรงเสียดทานและการสูญเสียในที่สุด windage ในมอเตอร์ซิงโคร PM
ความสูญเสียที่ปรากฏในสเตเตอร์คดเคี้ยวและเป็น windage และแรงเสียดทาน ในความสูญเสียเปลี่ยนมอเตอร์ PM
เกือบคล้ายกับคนของมอเตอร์ซิงโคร PM ในมอเตอร์ฝืนซิงโคร
การสูญเสียโรเตอร์เป็นเล็กน้อยสูญเสียสเตเตอร์คดเคี้ยวและการสูญเสียธาตุเหล็กเป็นเหตุผลเดียวกัน
เมื่อเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ ในความสูญเสียมอเตอร์ PM-ฝืนใจปรากฏในสเตเตอร์
คดเคี้ยวและ windage และแรงเสียดทาน ในมอเตอร์ฝืนเปลี่ยนการสูญเสียที่สำคัญคือสเตเตอร์
ขดลวด การสูญเสียธาตุเหล็กที่มีอยู่ในเหล็กของทั้งสองสเตเตอร์และโรเตอร์.
/
ประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องแต่ละชนิดอาจจะต้องมีการศึกษาบนพื้นฐานของเทียบเท่า
-210- อิ่มตัวเช่นฮีสและได้รับการพิจารณาสำหรับการโหลดเพียงเล็กน้อย ค่าคงที่ของ
วงจรสมมูลอาจถูกกำหนดโดยความหมายของการทดสอบเท่านั้นสำหรับเงื่อนไขบางอย่างของ
ความถี่อิ่มตัวและฮี เงื่อนไขเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อความสูญเสียยัง ดังนั้นทุก
รุ่นรวมถึงเครื่องเคียง.
วันนี้วิธีการ FE มีการใช้อย่างกว้างขวางและมีความเหมาะสมอย่างยิ่งกับการออกแบบ
เครื่องใช้ไฟฟ้า, เนื่องจากความซับซ้อนของพวกเขา วิธี FE มีความโดดเด่นเป็นตาข่ายคงที่
วิธีการและวิธีการย้ายตาข่าย วิธี FE ได้รับการพัฒนาใน 2 มิติ ในช่วง
ทศวรรษที่ผ่านมาวิธีการ 3-D ได้รับการพัฒนาที่มีความถูกต้องมากขึ้น.
เพื่อที่จะแสดงให้เห็นถึงวิธีการเหล่านี้สองตัวอย่างการประยุกต์ใช้จะพิจารณา
คนแรกที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบมอเตอร์ตรงกันสำหรับการจัดหาเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า PWM ใน
การใช้งานไดรฟ์ยานพาหนะ "และครั้งที่สอง หนึ่งการออกแบบของแม่เหล็กถาวร multipole
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมเกียร์น้อย applicationsx '.
มอเตอร์เหนี่ยวนำจัดแสดงข้อดีที่สำคัญเช่นการบำรุงรักษาลดลงต้นทุนต่ำ
น้ำหนักขนาดเล็กที่เป็นเหตุผลว่าทำไมกับการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่พวกเขา
เป็นที่น่าสนใจสำหรับส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพสูง ไดรฟ์.
สนามที่มุ่งเน้นการควบคุมโดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วยให้ไดรฟ์มอเตอร์ไม่ตรงกันเกี่ยวกับการสูง
อย่างมีประสิทธิภาพและตอบสนองอย่างรวดเร็ว. ข้อได้เปรียบดังกล่าวมีต้นกำเนิดมาใช้ในการลากหลาย
แอพพลิเค. หนึ่งในการพิจารณาต่อไปนี้จะ
เกี่ยวข้องกับการไดรฟ์ 15 กิโลวัตต์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าใน
การพัฒนาโดยใช้ยานพาหนะธรรมดา
โค้ช ตาข่ายจ้างสำหรับยานยนต์
การวิเคราะห์แสดงในรูป. 1. ในรูปนี้
มีความหนาแน่นสูงของโหนดที่จำเป็นซึ่งอยู่ใกล้กับช่องว่างอากาศ
สามารถสังเกตได้ มะเดื่อ 2 แสดงข้อมูล
การกระจายที่โหลดเต็ม มะเดื่อ 1: ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์มอเตอร์
เฉพาะจากใบสมัคร
ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการต้านทานโรเตอร์ต่ำ
ให้มีประสิทธิภาพสูง ในคู่
บิดเริ่มต้นต่ำที่เกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่อง
อุปทานแรงดันไฟฟ้าไม่ได้นำเสนอใด ๆ
ข้อเสียเป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้
ลักษณะเริ่มต้นที่มีประสิทธิภาพ มะเดื่อ 2: การกระจายสนามที่โหลดเต็ม
-211- ในการใช้งานพลังงานลม
เกียร์กล่องช่วยให้มีเพศสัมพันธ์ระหว่าง
ความเร็วต่ำส่วนอากาศพลศาสตร์ (ปกติ 30-1 00
รอบต่อนาที) ด้วยความเร็วสูงไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ปกติ 1000-1 500 รอบต่อนาที)
ที่เกี่ยวข้องกับการ ต้องการการบำรุงรักษาที่สำคัญและ
ถือว่าเป็นองค์ประกอบของการขาดบ่อย
ของระบบ นั่นคือเหตุผลที่มาแทนที่
โดยกำเนิด multipole ควบคู่โดยตรงกับ
ส่วนหลักอากาศพลศาสตร์ที่สำคัญนำเสนอ
ข้อได้เปรียบ ประยุกต์ใช้ในปัจจุบัน
เกี่ยวข้องกับ 20kW แม่เหล็กถาวร
ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประมาณ 100 สำหรับเสา
กังหันลมขับเคลื่อนโดยตรง.
รูป 3: ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์มอเตอร์
รูป 4 การกระจายสนามที่โหลดเต็ม
การวิเคราะห์เครื่อง PM จะได้รับในรูป ในขณะที่รูปที่ 3 4 แสดงให้เห็นถึงการกระจายข้อมูลที่โหลดเต็ม.
อ้างอิง:
'. GR Slemon กิจการของอีอีอี 82, 1 123 (1 994)
. สหราชอาณาจักรคลาเรนดอน (1 976)
"'เอฟเหลียง, DW นี, อาร์ Feo และ เอ็กซ์ Xu, IEEE, ไอโอวา Conf. Rec. 367 (1 993).
'"EPRI, 1992).
"ดับบลิวเลียวนาร์ด ccControl ของไดรฟ์ไฟฟ้า)), New York, สปริงเกอร์เวอร์ (1985).
Yi PL Jansen , RD ลอเรนและใบสำคัญแสดงสิทธิอนุพันธ์นี, IEEE IAS Conf. Rec. 536 (1993).
"" G. Kastner, G. Pfaff ลิตรและกระสอบ IEEE IA 27908 (1991).
nI 'TA Lipo, Elec. จักร . พลังงาน Syst. 19659, (1991).
CJ อีริคสัน, IEEE IA 24192 (1988).
A. Kandianis, A. Kladas เอ Manias เจ Tegopoulos, IEEE Magn. 33 (1 997).
A. Kladas, M. Papadopoulos เจ Tegopoulos, ICEM'98,2055 (1998)
(รับเชิญกระดาษ)
JA Tegopoulos
ห้องปฏิบัติการของเครื่องไฟฟ้า, ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
แห่งชาติทางเทคนิค Universify เอเธนส์, 9, Iroon Polytechneiou Str, 15 780 เอเธนส์, กรีซ.
อีเมล์: tegopoul@power.ece .ntua.gr, โทรสาร: 301-7723968, โทร: 301-723766
บทคัดย่อ
กระดาษนำเสนอการพิจารณาการออกแบบของเครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับระบบไดรฟ์
ประเภทที่แตกต่างกันของเครื่องใช้ไฟฟ้านำมาใช้ในระบบไดรฟ์จะ overviewed ของพวกเขาและ
ลักษณะสำคัญที่จะกล่าวถึง แนวโน้มที่เกิดขึ้นจริงของการใช้เทคนิคการควบคุมเวกเตอร์ใน
อินเวอร์เตอร์ที่เลี้ยงมอเตอร์ตรงกันและแม่เหล็กถาวรเซ็นเซอร์น้อยลงไดรฟ์มอเตอร์จะ
อธิบายและข้อได้เปรียบของพวกเขาจะแสดง วิธีการองค์ประกอบ จำกัด ครอบครอง
ตอนนี้มีวันในขั้นตอนการออกแบบของเครื่องใช้ไฟฟ้าได้รับการพิจารณา ดังกล่าวข้างต้น
ที่กล่าวถึงวิธีการจะแสดงที่เกี่ยวกับการออกแบบของไม่ตรงกัน
มอเตอร์สำหรับไดรฟ์ยานพาหนะไฟฟ้าและของหลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรสำหรับ
กังหันลมเกียร์น้อย โปรแกรมเหล่านี้มีการพัฒนาในห้องปฏิบัติการของ
เครื่องไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งชาติเอเธนส์ในกรอบของการวิจัย
โครงการที่ได้รับทุนจากสำนักเลขาธิการกรีกสำหรับการวิจัยและเทคโนโลยี.
ความหลากหลายของมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกใช้และยังคงได้รับการพัฒนาเพื่อให้บริการ
Electromotioni -ix เครื่องเหล่านี้ได้รับการออกแบบครั้งแรกสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมและพาณิชยกรรม
ที่ประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพระบบจะ concemed ประการที่สองที่มีประสิทธิภาพสูง
คือ . สิ่งที่จำเป็นที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองอย่างรวดเร็วในความเร็วและระบบควบคุมตำแหน่ง
'
ประเภทเครื่องการพิจารณาสำหรับการใช้งานเหล่านี้คือ: เครื่อง DC
(กระแสไฟฟ้า) เครื่องเหนี่ยวนำเครื่องแม่เหล็กถาวร, ซิงโครและ
เปลี่ยนเช่นเดียวกับเครื่องฝืน synchronous และเปลี่ยน.
สำหรับหลาย ๆ ทศวรรษที่ผ่านมาความเร็วคงที่ในการดำเนินงานไดรฟ์ได้รับการปกครองในอุตสาหกรรม
การใช้งานเช่นเดียวกับการใช้งานแม้ว่ามันจะเป็นที่รู้จักกันดีว่าระบบหลาย
0-7803-5842-2 / 00 / $ 10,00 02000 IEEE.
-209- ความเร็วตัวแปรให้ ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นการผลิตและประสิทธิภาพ หลักสูตรนี้เป็น
ราคาแพงมากยกเว้นสำหรับบางโปรแกรมพิเศษในสิ่งที่มันเป็นสิ่งที่จำเป็น.
แต่ตอนนี้เนื่องจากความคืบหน้าในการใช้พลังงานไฟฟ้าและไมโครโปรเซสเซอร์รวมทั้ง
ความกังวลเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายและความพร้อมของพลังงานไฟฟ้าเหล่านี้การออกแบบใหม่ของ
ความเร็วตัวแปร ไดรฟ์ที่ได้รับการพัฒนาและเป็นผลให้การเพิ่มประสิทธิภาพได้ดีขึ้นเช่นเดียวกับ
คุณภาพของผลผลิตและประสิทธิภาพของระบบ.
สำหรับแต่ละโปรแกรมไดรฟ์ที่มีชุดของเกณฑ์ที่ต้องการสำหรับแรงบิดและความเร็ว ตาม
หน้าที่ของการประยุกต์ใช้มอเตอร์เช่นการลากหุ่นยนต์ ฯลฯ ตัวแปรและค่าคงที่
จะใช้ค่าที่เหมาะสม นี้ได้รับผลกระทบโดยรอบการทำงานของไดรฟ์เช่นเดียวกับ
ค่าคงที่เวลาที่มีอยู่ ชุดของเกณฑ์การ จำกัด อื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีในปัจจุบันที่ชอบ: แรงบิดไปยัง
ใบพัดอัตราส่วนความเฉื่อยประสิทธิภาพการใช้พลังงาน, พลังงานเพื่อมวลอัตราส่วนแรงบิดระลอกเสียงอะคูสติกและ
คุณลักษณะภายนอกอื่น ๆ .
ทุกประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าที่กล่าวถึงจะประกอบด้วยเช่นวงจรแม่เหล็ก ใบพัด
เหล็กสเตเตอร์, แม่เหล็กถาวร (ถ้ามี) และวงจรไฟฟ้าเช่นสเตเตอร์และโรเตอร์หรือ
ขดลวด องค์ประกอบนี้มีการอธิบายแม่เหล็กเช่นความร่วมมือของทั้งสองหมุน
ขาดทุนนอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะที่น่าสนใจและมีประโยชน์ของเครื่องใช้ไฟฟ้าและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ
ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร มันเป็นความสูญเสียที่ถูกต้องสำหรับเครื่องไฟฟ้าทั้งหมดที่มีการผลิตสำหรับซี
มอเตอร์ในกระดองคดเคี้ยวใน Laminations เหล็กของแกนโรเตอร์ในขดลวดสนามใน
การชดเชยและขดลวดขั้วกระแสไฟฟ้าในสเตเตอร์ในแรงดันใน
กระแสไฟฟ้า, แรงเสียดทานของแบริ่งและกระแสไฟฟ้าและเนื่องจาก windage ในการเหนี่ยวนำ
แอกเนื่องจากความถี่สูงแนบแน่นท้องถิ่นในฟลักซ์ในสเตเตอร์และฟันโรเตอร์ใกล้อากาศ
ช่องว่างที่รู้จักกันเป็นความสูญเสียจรจัด การสูญเสียจรจัดวนปัจจุบันอาจเกิดขึ้นในชิ้นส่วนโลหะใกล้กับ
ขดลวดสเตเตอร์และปลายแอก แรงเสียดทานและการสูญเสียในที่สุด windage ในมอเตอร์ซิงโคร PM
ความสูญเสียที่ปรากฏในสเตเตอร์คดเคี้ยวและเป็น windage และแรงเสียดทาน ในความสูญเสียเปลี่ยนมอเตอร์ PM
เกือบคล้ายกับคนของมอเตอร์ซิงโคร PM ในมอเตอร์ฝืนซิงโคร
การสูญเสียโรเตอร์เป็นเล็กน้อยสูญเสียสเตเตอร์คดเคี้ยวและการสูญเสียธาตุเหล็กเป็นเหตุผลเดียวกัน
เมื่อเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ ในความสูญเสียมอเตอร์ PM-ฝืนใจปรากฏในสเตเตอร์
คดเคี้ยวและ windage และแรงเสียดทาน ในมอเตอร์ฝืนเปลี่ยนการสูญเสียที่สำคัญคือสเตเตอร์
ขดลวด การสูญเสียธาตุเหล็กที่มีอยู่ในเหล็กของทั้งสองสเตเตอร์และโรเตอร์.
/
ประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องแต่ละชนิดอาจจะต้องมีการศึกษาบนพื้นฐานของเทียบเท่า
-210- อิ่มตัวเช่นฮีสและได้รับการพิจารณาสำหรับการโหลดเพียงเล็กน้อย ค่าคงที่ของ
วงจรสมมูลอาจถูกกำหนดโดยความหมายของการทดสอบเท่านั้นสำหรับเงื่อนไขบางอย่างของ
ความถี่อิ่มตัวและฮี เงื่อนไขเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อความสูญเสียยัง ดังนั้นทุก
รุ่นรวมถึงเครื่องเคียง.
วันนี้วิธีการ FE มีการใช้อย่างกว้างขวางและมีความเหมาะสมอย่างยิ่งกับการออกแบบ
เครื่องใช้ไฟฟ้า, เนื่องจากความซับซ้อนของพวกเขา วิธี FE มีความโดดเด่นเป็นตาข่ายคงที่
วิธีการและวิธีการย้ายตาข่าย วิธี FE ได้รับการพัฒนาใน 2 มิติ ในช่วง
ทศวรรษที่ผ่านมาวิธีการ 3-D ได้รับการพัฒนาที่มีความถูกต้องมากขึ้น.
เพื่อที่จะแสดงให้เห็นถึงวิธีการเหล่านี้สองตัวอย่างการประยุกต์ใช้จะพิจารณา
คนแรกที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบมอเตอร์ตรงกันสำหรับการจัดหาเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า PWM ใน
การใช้งานไดรฟ์ยานพาหนะ "และครั้งที่สอง หนึ่งการออกแบบของแม่เหล็กถาวร multipole
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมเกียร์น้อย applicationsx '.
มอเตอร์เหนี่ยวนำจัดแสดงข้อดีที่สำคัญเช่นการบำรุงรักษาลดลงต้นทุนต่ำ
น้ำหนักขนาดเล็กที่เป็นเหตุผลว่าทำไมกับการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่พวกเขา
เป็นที่น่าสนใจสำหรับส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพสูง ไดรฟ์.
สนามที่มุ่งเน้นการควบคุมโดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วยให้ไดรฟ์มอเตอร์ไม่ตรงกันเกี่ยวกับการสูง
อย่างมีประสิทธิภาพและตอบสนองอย่างรวดเร็ว. ข้อได้เปรียบดังกล่าวมีต้นกำเนิดมาใช้ในการลากหลาย
แอพพลิเค. หนึ่งในการพิจารณาต่อไปนี้จะ
เกี่ยวข้องกับการไดรฟ์ 15 กิโลวัตต์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าใน
การพัฒนาโดยใช้ยานพาหนะธรรมดา
โค้ช ตาข่ายจ้างสำหรับยานยนต์
การวิเคราะห์แสดงในรูป. 1. ในรูปนี้
มีความหนาแน่นสูงของโหนดที่จำเป็นซึ่งอยู่ใกล้กับช่องว่างอากาศ
สามารถสังเกตได้ มะเดื่อ 2 แสดงข้อมูล
การกระจายที่โหลดเต็ม มะเดื่อ 1: ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์มอเตอร์
เฉพาะจากใบสมัคร
ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการต้านทานโรเตอร์ต่ำ
ให้มีประสิทธิภาพสูง ในคู่
บิดเริ่มต้นต่ำที่เกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่อง
อุปทานแรงดันไฟฟ้าไม่ได้นำเสนอใด ๆ
ข้อเสียเป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้
ลักษณะเริ่มต้นที่มีประสิทธิภาพ มะเดื่อ 2: การกระจายสนามที่โหลดเต็ม
-211- ในการใช้งานพลังงานลม
เกียร์กล่องช่วยให้มีเพศสัมพันธ์ระหว่าง
ความเร็วต่ำส่วนอากาศพลศาสตร์ (ปกติ 30-1 00
รอบต่อนาที) ด้วยความเร็วสูงไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ปกติ 1000-1 500 รอบต่อนาที)
ที่เกี่ยวข้องกับการ ต้องการการบำรุงรักษาที่สำคัญและ
ถือว่าเป็นองค์ประกอบของการขาดบ่อย
ของระบบ นั่นคือเหตุผลที่มาแทนที่
โดยกำเนิด multipole ควบคู่โดยตรงกับ
ส่วนหลักอากาศพลศาสตร์ที่สำคัญนำเสนอ
ข้อได้เปรียบ ประยุกต์ใช้ในปัจจุบัน
เกี่ยวข้องกับ 20kW แม่เหล็กถาวร
ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประมาณ 100 สำหรับเสา
กังหันลมขับเคลื่อนโดยตรง.
รูป 3: ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์มอเตอร์
รูป 4 การกระจายสนามที่โหลดเต็ม
การวิเคราะห์เครื่อง PM จะได้รับในรูป ในขณะที่รูปที่ 3 4 แสดงให้เห็นถึงการกระจายข้อมูลที่โหลดเต็ม.
อ้างอิง:
'. GR Slemon กิจการของอีอีอี 82, 1 123 (1 994)
. สหราชอาณาจักรคลาเรนดอน (1 976)
"'เอฟเหลียง, DW นี, อาร์ Feo และ เอ็กซ์ Xu, IEEE, ไอโอวา Conf. Rec. 367 (1 993).
'"EPRI, 1992).
"ดับบลิวเลียวนาร์ด ccControl ของไดรฟ์ไฟฟ้า)), New York, สปริงเกอร์เวอร์ (1985).
Yi PL Jansen , RD ลอเรนและใบสำคัญแสดงสิทธิอนุพันธ์นี, IEEE IAS Conf. Rec. 536 (1993).
"" G. Kastner, G. Pfaff ลิตรและกระสอบ IEEE IA 27908 (1991).
nI 'TA Lipo, Elec. จักร . พลังงาน Syst. 19659, (1991).
CJ อีริคสัน, IEEE IA 24192 (1988).
A. Kandianis, A. Kladas เอ Manias เจ Tegopoulos, IEEE Magn. 33 (1 997).
A. Kladas, M. Papadopoulos เจ Tegopoulos, ICEM'98,2055 (1998)
การแปล กรุณารอสักครู่..
เครื่องจักรไฟฟ้า Electromotion และ
การออกแบบ ( เชิญกระดาษ )
. . tegopoulos ปฏิบัติการเครื่องจักรกลไฟฟ้า ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์
universify เทคนิคแห่งชาติเอเธนส์ , 9 , iroon polytechneiou STR 15 780 เอเธนส์กรีซ
: tegopoul@power.ece.ntua.gr , อีเมล์ , แฟกซ์ : 301-7723968 Tel : 301-723766 นามธรรม
,กระดาษที่นำเสนอพิจารณาในการออกแบบเครื่องจักรกลไฟฟ้าสำหรับระบบขับ
แตกต่างกันประเภทของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ในระบบขับเป็น overviewed และคุณลักษณะหลักของพวกเขา
ได้ถูก แนวโน้มที่เกิดขึ้นจริงของการใช้เทคนิคการควบคุมแบบอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ซิงโครนัส
เลี้ยงมอเตอร์แม่เหล็กถาวรน้อยกว่าเซ็นเซอร์รุ่น
อธิบายและข้อดีของพวกเขา เป็นภาพประกอบ วิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์ dominating
ปลอกในการออกแบบกระบวนการของเครื่องจักรไฟฟ้า ถือว่า ข้างบน
กล่าวถึงวิธีการต่างๆเกี่ยวกับการออกแบบของมอเตอร์ซิงโครนัส
สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าไดรฟ์และที่ของแม่เหล็กถาวรหลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมเป็น
เกียร์น้อยลงโปรแกรมเหล่านี้ถูกพัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการ
เครื่องจักรไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งชาติของกรุงเอเธนส์ในกรอบของโครงการวิจัย
, สนับสนุนโดยสำนักงานเลขาธิการกรีกสำหรับการวิจัยและเทคโนโลยี
ความหลากหลายของมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกใช้และยังคงถูกพัฒนาให้
electromotioni-ix.เครื่องเหล่านี้ได้รับการออกแบบครั้งแรกสำหรับอุตสาหกรรมและพาณิชย์ใช้
ที่ประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพระบบ concemed . ประการที่สอง ประสิทธิภาพสูง
. ที่จำเป็นที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองอย่างรวดเร็วในความเร็วและระบบการควบคุมตำแหน่ง
' ประเภทของเครื่องถือว่าโปรแกรมเหล่านี้ : DC เครื่องจักร
( commutator ) , เครื่องเหนี่ยวเครื่องแม่เหล็กถาวร synchronous และ
เปลี่ยนเป็นเครื่องต่อต้าน synchronous และเปลี่ยน .
สำหรับหลายทศวรรษ ความเร็วคงที่ในการไดรฟ์ได้ถูกกฎในงานอุตสาหกรรม
เช่นเดียวกับการใช้งานแม้ว่าจะเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับระบบหลายระบบ 0-7803-5842-2 / 00 /
$ 10.00 02000 IEEE
- 209 - ความเร็วตัวแปรให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น เพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพ ของหลักสูตรนี้
ค่อนข้างแพง ยกเว้นบางโปรแกรมพิเศษที่จำเป็น
แต่ตอนนี้ เพราะความก้าวหน้าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าและไมโครโปรเซสเซอร์รวมทั้ง
ความกังวลเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายและความพร้อมของพลังงานไฟฟ้า เหล่านี้ออกแบบใหม่ของ
ไดรฟ์ความเร็วตัวแปรถูกพัฒนา และเป็นผลให้ประสิทธิภาพดีขึ้น รวมทั้ง
คุณภาพของผลผลิตและประสิทธิภาพของระบบ
สำหรับแต่ละโปรแกรมที่ไดรฟ์มีชุดของเกณฑ์ที่ต้องการแรงบิดและความเร็ว โดย
ในหน้าที่ของการฉุดมอเตอร์ , หุ่นยนต์ ฯลฯ ตัวแปรและค่าคงที่
เอาค่านิยมที่เหมาะสม นี้ยังได้รับผลกระทบจากวัฏจักรหน้าที่ของไดรฟ์รวมทั้ง
เวลาที่มีอยู่ค่าคงที่ชุดของเกณฑ์อื่น ๆจำกัด ยังมีอยู่
ชอบแรงบิดต่อความเฉื่อยใบพัดประสิทธิภาพการใช้พลังงาน , พลังงานต่อมวล แรงกระเพื่อม เสียงอะคูสติกและ
ภายนอกอื่น ๆ
ทุกชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวจะประกอบด้วยวงจรแม่เหล็กเช่นใบพัด
เหล็ก stator เหล็กแม่เหล็กถาวร ( ถ้ามันมี ) และสเตเตอร์และโรเตอร์ไฟฟ้า ( หรือขดลวด
.องค์ประกอบนี้คือแม่เหล็กอธิบายเช่นความร่วมมือของทั้งสองหมุน
ขาดทุนเป็นที่น่าสนใจและเป็นประโยชน์ คุณลักษณะของเครื่องจักรไฟฟ้าและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ
ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร มันใช้ได้กับทุกเครื่องสูญเสียทางไฟฟ้าจะผลิตเพื่อ DC
มอเตอร์ในกระดองม้วนใน laminations เหล็กของโรเตอร์หลักในฟิลด์ขดลวด
และขดลวดชดเชยกระแสไฟฟ้าขั้วบนสเตเตอร์ในแรงดันไฟฟ้าใน
คอมมิวเตเตอร์ ในการเสียดสีของลูกปืนและคอมมิวเตเตอร์ และเนื่องจากวัดแรงลมที่ . ในการเหนี่ยวนำ
แอก เนื่องจากความถี่การสั่นท้องถิ่นในฟลักซ์ในสเตเตอร์และโรเตอร์ ฟันใกล้อากาศ
ช่องว่างเรียกว่าหลงทาง การสูญเสีย กระแสไหลวนหลงทางการสูญเสียที่อาจเกิดขึ้นในชิ้นส่วนโลหะใกล้
ปลายขดลวดสเตเตอร์ และแอก ในที่สุดแรงเสียดทานและวัดแรงลมที่ขาดทุน ในการสูญเสีย มอเตอร์ซิงโครนัส
น. ปรากฏในขดลวดสเตเตอร์ที่มาและวัดแรงลมที่ และแรงเสียดทาน ในการเปลี่ยน PM มอเตอร์ขาดทุน
เกือบคล้ายกับ PM ของมอเตอร์ซิงโครนัส ในมอเตอร์เอเชีย
rotor ขาดทุนเล็กน้อยค่าการสูญเสียและการสูญเสียม้วนเหล็กที่เหมาะสมเกี่ยวกับเดียวกัน
เมื่อเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ . ในการสูญเสียมอเตอร์ไม่เต็มใจน. ปรากฏใน stator
คดเคี้ยว และเป็นวัดแรงลมที่ และแรงเสียดทาน ในการเปลี่ยนมอเตอร์ไม่เต็มใจการสูญเสียหลักคือขดลวดสเตเตอร์
. การสูญเสียธาตุเหล็กที่มีอยู่ในเหล็กทั้งสเตเตอร์และโรเตอร์ .
/
ประสิทธิภาพของเครื่องจักรแต่ละประเภทอาจจะศึกษาบนพื้นฐานของเทียบเท่า
- 210 - ความอิ่มตัวของสีและการวิเคราะห์จะพิจารณาเฉพาะโหลดปกติ ค่าคงที่ของ
เทียบเท่าวงจรอาจจะกำหนดโดยวิธีการของการทดสอบสำหรับเงื่อนไขที่แน่นอนของ
ค่าความอิ่มตัวของสีและการวิเคราะห์ . เงื่อนไขเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อก็ขาดทุน ดังนั้นทุกรุ่น
เครื่องรวมถึงการประมาณ
วันนี้วิธีเฟถูกใช้อย่างกว้างขวาง และโดยเฉพาะเหมาะกับการออกแบบ
เครื่องจักรไฟฟ้า เนื่องจากความซับซ้อนของพวกเขา วิธีการแก้ไขและมีความโดดเด่นเป็นตาข่าย
วิธีการและย้ายแบบตาข่าย วิธีการเหล็กได้ถูกพัฒนาขึ้นในช่วง 2 - D .
3 ทศวรรษที่ผ่านมาได้มีการพัฒนาวิธีการที่ถูกต้องมากขึ้น
เพื่อแสดงวิธีการเหล่านี้สองตัวอย่างการประยุกต์ใช้ถือว่า :
อันแรกเกี่ยวกับการออกแบบมอเตอร์แบบ PWM อินเวอร์เตอร์สำหรับการจัดหาไฟฟ้า รถขับใช้งาน
" และสองหนึ่งดีไซน์ของ multipole แม่เหล็กถาวรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังลม
เกียร์น้อยกว่า applicationsx '
มอเตอร์เหนี่ยวนำจัดแสดงสำคัญข้อดี เช่น ลดต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ ,
,ขนาดเล็กน้ำหนัก นั่นคือเหตุผลที่มีการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์พวกเขา
เป็นส่วนประกอบที่น่าสนใจสำหรับไดรฟ์ประสิทธิภาพสูง สนามที่มุ่งเน้นการควบคุมโดยเฉพาะช่วยให้
แบบอะซิงโครนัสมอเตอร์ไดรฟ์ที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพสูงและตอบสนองอย่างรวดเร็ว ข้อได้เปรียบดังกล่าว มาใช้ในการฉุด
มากมาย คนหนึ่งถือว่าปรโลก
เกี่ยวกับ 15 กิโลวัตต์ ขับในการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าโดยใช้รถโค้ชรถ
ปกติ ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์สภาพมอเตอร์
จะแสดงในรูปที่ 1 . ในรูปนี้มีความหนาแน่นสูงของโหนดที่ต้องการ
ใกล้ช่องว่างอากาศที่สามารถสังเกตได้ รูปที่ 2 แสดงฟิลด์
การแจกแจงที่โหลดเต็ม รูปที่ 1 : ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์สภาพมอเตอร์
particularities ของโปรแกรมประยุกต์เช่นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความต้านทานต่ำใบพัด
ให้ประสิทธิภาพสูง ในคู่
เกี่ยวข้องต่ำแรงบิดเริ่มต้นที่แรงดันคงที่
ไม่ได้เสนอใด ๆข้อเสียเป็นอินเวอร์เตอร์จ่ายให้
มีประสิทธิภาพการเริ่มต้นของ รูปที่ 2 : เขตการกระจายที่
- โหลดเต็ม 211 - พลังงานลมโปรแกรม
เกียร์กล่องช่วยให้การเชื่อมต่อระหว่าง
ส่วนรุ่นความเร็วต่ำ ( โดยปกติ 30-1 00
รอบต่อนาที ) ที่มีความเร็วสูง ( โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฟฟ้า
1000-1 500 รอบต่อนาที ) เกี่ยวข้องกับความต้องการการบำรุงรักษาที่สำคัญและถือเป็นองค์ประกอบของขาดบ่อย
ของระบบ นั่นคือเหตุผลที่
แทนโดย multipole เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรงคู่
ส่วนไดนามิกเสนอข้อดีที่สำคัญ
โปรแกรมปัจจุบันความกังวล 20kw เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร
ประกอบด้วยประมาณ 100 เสาสำหรับ
โดยตรงขับเคลื่อนกังหันลม
รูปที่ 3 : ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์
มอเตอร์รูป 4 สาขากระจายที่โหลดเต็ม
PM เครื่องจักรการวิเคราะห์จะได้รับในรูปที่ 3 ในขณะที่รูปที่ 4 แสดงเขตการกระจายที่โหลดเต็ม อ้างอิง :
'g. R . slemon ครั้งที่ 82 , IEEE 1 123 ( 1 , 931 )
UK 12 ( 1 976 )
" F . เลี่ยง , Dดับบลิว เนอโวตนี่เฟโอ , R , X . Xu , IEEE , IA Conf Rec , 367 ( 993 )
" epri , 1992 )
" W ลีโอนาร์ด cccontrol ขับเคลื่อนไฟฟ้า , Springer Verlag ) นิวยอร์ค ( 1985 )
อีหน้า L . Jansen , R . D . ลอเรนซ์ และ D . W . เนอโวตนี่ , IEEE และการบันทึกการประชุม , 536 ( 1993 )
" " จี คา ์เนอร์ , จี แฟฟ และ L . กระสอบ , IEEE IA 27908 ( 1991 )
N ' T . A . Lipo / Mach . พลังงานระบบ . 19659 ( 1991 )
c . J . อีริคสัน , IEEE IA 24192 ( 1988 )
a kandianis อ. kladas ความบ้า เอส เจ tegopoulos IEEE เคมี . 33 , 1 ( 997 )
a kladas M papadopoulos เจ tegopoulos กิจการ '982055 ( 1998 ) ,
การออกแบบ ( เชิญกระดาษ )
. . tegopoulos ปฏิบัติการเครื่องจักรกลไฟฟ้า ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์
universify เทคนิคแห่งชาติเอเธนส์ , 9 , iroon polytechneiou STR 15 780 เอเธนส์กรีซ
: tegopoul@power.ece.ntua.gr , อีเมล์ , แฟกซ์ : 301-7723968 Tel : 301-723766 นามธรรม
,กระดาษที่นำเสนอพิจารณาในการออกแบบเครื่องจักรกลไฟฟ้าสำหรับระบบขับ
แตกต่างกันประเภทของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ในระบบขับเป็น overviewed และคุณลักษณะหลักของพวกเขา
ได้ถูก แนวโน้มที่เกิดขึ้นจริงของการใช้เทคนิคการควบคุมแบบอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ซิงโครนัส
เลี้ยงมอเตอร์แม่เหล็กถาวรน้อยกว่าเซ็นเซอร์รุ่น
อธิบายและข้อดีของพวกเขา เป็นภาพประกอบ วิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์ dominating
ปลอกในการออกแบบกระบวนการของเครื่องจักรไฟฟ้า ถือว่า ข้างบน
กล่าวถึงวิธีการต่างๆเกี่ยวกับการออกแบบของมอเตอร์ซิงโครนัส
สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าไดรฟ์และที่ของแม่เหล็กถาวรหลายเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมเป็น
เกียร์น้อยลงโปรแกรมเหล่านี้ถูกพัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการ
เครื่องจักรไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งชาติของกรุงเอเธนส์ในกรอบของโครงการวิจัย
, สนับสนุนโดยสำนักงานเลขาธิการกรีกสำหรับการวิจัยและเทคโนโลยี
ความหลากหลายของมอเตอร์ไฟฟ้าจะถูกใช้และยังคงถูกพัฒนาให้
electromotioni-ix.เครื่องเหล่านี้ได้รับการออกแบบครั้งแรกสำหรับอุตสาหกรรมและพาณิชย์ใช้
ที่ประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพระบบ concemed . ประการที่สอง ประสิทธิภาพสูง
. ที่จำเป็นที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองอย่างรวดเร็วในความเร็วและระบบการควบคุมตำแหน่ง
' ประเภทของเครื่องถือว่าโปรแกรมเหล่านี้ : DC เครื่องจักร
( commutator ) , เครื่องเหนี่ยวเครื่องแม่เหล็กถาวร synchronous และ
เปลี่ยนเป็นเครื่องต่อต้าน synchronous และเปลี่ยน .
สำหรับหลายทศวรรษ ความเร็วคงที่ในการไดรฟ์ได้ถูกกฎในงานอุตสาหกรรม
เช่นเดียวกับการใช้งานแม้ว่าจะเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับระบบหลายระบบ 0-7803-5842-2 / 00 /
$ 10.00 02000 IEEE
- 209 - ความเร็วตัวแปรให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น เพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพ ของหลักสูตรนี้
ค่อนข้างแพง ยกเว้นบางโปรแกรมพิเศษที่จำเป็น
แต่ตอนนี้ เพราะความก้าวหน้าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าและไมโครโปรเซสเซอร์รวมทั้ง
ความกังวลเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายและความพร้อมของพลังงานไฟฟ้า เหล่านี้ออกแบบใหม่ของ
ไดรฟ์ความเร็วตัวแปรถูกพัฒนา และเป็นผลให้ประสิทธิภาพดีขึ้น รวมทั้ง
คุณภาพของผลผลิตและประสิทธิภาพของระบบ
สำหรับแต่ละโปรแกรมที่ไดรฟ์มีชุดของเกณฑ์ที่ต้องการแรงบิดและความเร็ว โดย
ในหน้าที่ของการฉุดมอเตอร์ , หุ่นยนต์ ฯลฯ ตัวแปรและค่าคงที่
เอาค่านิยมที่เหมาะสม นี้ยังได้รับผลกระทบจากวัฏจักรหน้าที่ของไดรฟ์รวมทั้ง
เวลาที่มีอยู่ค่าคงที่ชุดของเกณฑ์อื่น ๆจำกัด ยังมีอยู่
ชอบแรงบิดต่อความเฉื่อยใบพัดประสิทธิภาพการใช้พลังงาน , พลังงานต่อมวล แรงกระเพื่อม เสียงอะคูสติกและ
ภายนอกอื่น ๆ
ทุกชนิดของมอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวจะประกอบด้วยวงจรแม่เหล็กเช่นใบพัด
เหล็ก stator เหล็กแม่เหล็กถาวร ( ถ้ามันมี ) และสเตเตอร์และโรเตอร์ไฟฟ้า ( หรือขดลวด
.องค์ประกอบนี้คือแม่เหล็กอธิบายเช่นความร่วมมือของทั้งสองหมุน
ขาดทุนเป็นที่น่าสนใจและเป็นประโยชน์ คุณลักษณะของเครื่องจักรไฟฟ้าและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ
ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร มันใช้ได้กับทุกเครื่องสูญเสียทางไฟฟ้าจะผลิตเพื่อ DC
มอเตอร์ในกระดองม้วนใน laminations เหล็กของโรเตอร์หลักในฟิลด์ขดลวด
และขดลวดชดเชยกระแสไฟฟ้าขั้วบนสเตเตอร์ในแรงดันไฟฟ้าใน
คอมมิวเตเตอร์ ในการเสียดสีของลูกปืนและคอมมิวเตเตอร์ และเนื่องจากวัดแรงลมที่ . ในการเหนี่ยวนำ
แอก เนื่องจากความถี่การสั่นท้องถิ่นในฟลักซ์ในสเตเตอร์และโรเตอร์ ฟันใกล้อากาศ
ช่องว่างเรียกว่าหลงทาง การสูญเสีย กระแสไหลวนหลงทางการสูญเสียที่อาจเกิดขึ้นในชิ้นส่วนโลหะใกล้
ปลายขดลวดสเตเตอร์ และแอก ในที่สุดแรงเสียดทานและวัดแรงลมที่ขาดทุน ในการสูญเสีย มอเตอร์ซิงโครนัส
น. ปรากฏในขดลวดสเตเตอร์ที่มาและวัดแรงลมที่ และแรงเสียดทาน ในการเปลี่ยน PM มอเตอร์ขาดทุน
เกือบคล้ายกับ PM ของมอเตอร์ซิงโครนัส ในมอเตอร์เอเชีย
rotor ขาดทุนเล็กน้อยค่าการสูญเสียและการสูญเสียม้วนเหล็กที่เหมาะสมเกี่ยวกับเดียวกัน
เมื่อเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ . ในการสูญเสียมอเตอร์ไม่เต็มใจน. ปรากฏใน stator
คดเคี้ยว และเป็นวัดแรงลมที่ และแรงเสียดทาน ในการเปลี่ยนมอเตอร์ไม่เต็มใจการสูญเสียหลักคือขดลวดสเตเตอร์
. การสูญเสียธาตุเหล็กที่มีอยู่ในเหล็กทั้งสเตเตอร์และโรเตอร์ .
/
ประสิทธิภาพของเครื่องจักรแต่ละประเภทอาจจะศึกษาบนพื้นฐานของเทียบเท่า
- 210 - ความอิ่มตัวของสีและการวิเคราะห์จะพิจารณาเฉพาะโหลดปกติ ค่าคงที่ของ
เทียบเท่าวงจรอาจจะกำหนดโดยวิธีการของการทดสอบสำหรับเงื่อนไขที่แน่นอนของ
ค่าความอิ่มตัวของสีและการวิเคราะห์ . เงื่อนไขเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อก็ขาดทุน ดังนั้นทุกรุ่น
เครื่องรวมถึงการประมาณ
วันนี้วิธีเฟถูกใช้อย่างกว้างขวาง และโดยเฉพาะเหมาะกับการออกแบบ
เครื่องจักรไฟฟ้า เนื่องจากความซับซ้อนของพวกเขา วิธีการแก้ไขและมีความโดดเด่นเป็นตาข่าย
วิธีการและย้ายแบบตาข่าย วิธีการเหล็กได้ถูกพัฒนาขึ้นในช่วง 2 - D .
3 ทศวรรษที่ผ่านมาได้มีการพัฒนาวิธีการที่ถูกต้องมากขึ้น
เพื่อแสดงวิธีการเหล่านี้สองตัวอย่างการประยุกต์ใช้ถือว่า :
อันแรกเกี่ยวกับการออกแบบมอเตอร์แบบ PWM อินเวอร์เตอร์สำหรับการจัดหาไฟฟ้า รถขับใช้งาน
" และสองหนึ่งดีไซน์ของ multipole แม่เหล็กถาวรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังลม
เกียร์น้อยกว่า applicationsx '
มอเตอร์เหนี่ยวนำจัดแสดงสำคัญข้อดี เช่น ลดต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ ,
,ขนาดเล็กน้ำหนัก นั่นคือเหตุผลที่มีการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์พวกเขา
เป็นส่วนประกอบที่น่าสนใจสำหรับไดรฟ์ประสิทธิภาพสูง สนามที่มุ่งเน้นการควบคุมโดยเฉพาะช่วยให้
แบบอะซิงโครนัสมอเตอร์ไดรฟ์ที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพสูงและตอบสนองอย่างรวดเร็ว ข้อได้เปรียบดังกล่าว มาใช้ในการฉุด
มากมาย คนหนึ่งถือว่าปรโลก
เกี่ยวกับ 15 กิโลวัตต์ ขับในการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าโดยใช้รถโค้ชรถ
ปกติ ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์สภาพมอเตอร์
จะแสดงในรูปที่ 1 . ในรูปนี้มีความหนาแน่นสูงของโหนดที่ต้องการ
ใกล้ช่องว่างอากาศที่สามารถสังเกตได้ รูปที่ 2 แสดงฟิลด์
การแจกแจงที่โหลดเต็ม รูปที่ 1 : ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์สภาพมอเตอร์
particularities ของโปรแกรมประยุกต์เช่นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความต้านทานต่ำใบพัด
ให้ประสิทธิภาพสูง ในคู่
เกี่ยวข้องต่ำแรงบิดเริ่มต้นที่แรงดันคงที่
ไม่ได้เสนอใด ๆข้อเสียเป็นอินเวอร์เตอร์จ่ายให้
มีประสิทธิภาพการเริ่มต้นของ รูปที่ 2 : เขตการกระจายที่
- โหลดเต็ม 211 - พลังงานลมโปรแกรม
เกียร์กล่องช่วยให้การเชื่อมต่อระหว่าง
ส่วนรุ่นความเร็วต่ำ ( โดยปกติ 30-1 00
รอบต่อนาที ) ที่มีความเร็วสูง ( โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฟฟ้า
1000-1 500 รอบต่อนาที ) เกี่ยวข้องกับความต้องการการบำรุงรักษาที่สำคัญและถือเป็นองค์ประกอบของขาดบ่อย
ของระบบ นั่นคือเหตุผลที่
แทนโดย multipole เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรงคู่
ส่วนไดนามิกเสนอข้อดีที่สำคัญ
โปรแกรมปัจจุบันความกังวล 20kw เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวร
ประกอบด้วยประมาณ 100 เสาสำหรับ
โดยตรงขับเคลื่อนกังหันลม
รูปที่ 3 : ตาข่ายที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์
มอเตอร์รูป 4 สาขากระจายที่โหลดเต็ม
PM เครื่องจักรการวิเคราะห์จะได้รับในรูปที่ 3 ในขณะที่รูปที่ 4 แสดงเขตการกระจายที่โหลดเต็ม อ้างอิง :
'g. R . slemon ครั้งที่ 82 , IEEE 1 123 ( 1 , 931 )
UK 12 ( 1 976 )
" F . เลี่ยง , Dดับบลิว เนอโวตนี่เฟโอ , R , X . Xu , IEEE , IA Conf Rec , 367 ( 993 )
" epri , 1992 )
" W ลีโอนาร์ด cccontrol ขับเคลื่อนไฟฟ้า , Springer Verlag ) นิวยอร์ค ( 1985 )
อีหน้า L . Jansen , R . D . ลอเรนซ์ และ D . W . เนอโวตนี่ , IEEE และการบันทึกการประชุม , 536 ( 1993 )
" " จี คา ์เนอร์ , จี แฟฟ และ L . กระสอบ , IEEE IA 27908 ( 1991 )
N ' T . A . Lipo / Mach . พลังงานระบบ . 19659 ( 1991 )
c . J . อีริคสัน , IEEE IA 24192 ( 1988 )
a kandianis อ. kladas ความบ้า เอส เจ tegopoulos IEEE เคมี . 33 , 1 ( 997 )
a kladas M papadopoulos เจ tegopoulos กิจการ '982055 ( 1998 ) ,
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- เมื่อวันที่ 12-26 ตุลาคม 2550 ที่ผ่านมา
- what should i talking with you
- วันสงกรานต์
- ล้อเล่น
- วันนี้คุณไปเที่ยวที่ใหนไหม
- Methods
- ประสบการณ์ชีวิตที่น่าประทับใจของฉัน คือ
- leadership remainder in this work for ma
- Sharifah Sakinah rancang majlis kahwin t
- Street Name (No P.O. Boxes)
- ซินเดอเรล่าอยากไปงานเต้นรำเธอจึงไปขอพรจา
- ถ้าคุณไม่ได้ทุนการศึกษาฉันคงรู้สึกใจ เเต
- ฉันยืนรอนานมาก
- Le chatelier is principle is followed
- Isn't your relationship a bit too lackin
- Armed Raid
- Accordingto the recorded waveform, chang
- คุณภาพ
- เพราะ หน้าที่ของพลเมืองคือการเสียภาษี
- paint
- ผลิต
- ปลาทู
- เมื่อวันที่ 12-26 ตุลาคม 2550 ที่ผ่านมา
- ecosystem
