Механички дизајн трофазног индукционог електромотора.
Неоспорно је да климатски услови у свету доживљавају значајан пад квалитета тамо где ваздух око наших домова, укључујући Џакарту, више није изводљив где има много опасних честица 2.5 у ваздуху који свакодневно удишемо. Не само клима, велика потражња за прерађеном нафтом као што су бензин и дизел доводи до тога да Индонезија увози, где 2018. има 393,000 барела дневно. Наравно, буџет који се троши за подмирење потреба за горивом није мали и неће се смањивати у наредних неколико година, с обзиром да су се смањиле и залихе нафте у Индонезији. На основу ових проблема, Университас Индонесиа је посвећен изградњи еколошки прихватљивог превоза, названог електрични аутобус. Овај електрични аутобус има главни покретач у облику 3-фазног индукционог мотора. Аутор овог рада ради на истраживању како би направио дизајн електромотора који се користи на аутобусу, тако да мотор може да произведе перформансе у складу са спецификацијама дизајна.
Погони са вишефазним индукционим мотором (МИМ) са полфазном модулацијом (ППМ) су погодни за апликације електричних возила (ЕВ) из разлога, као што је рад са константном снагом са високом ефикасношћу у проширеном опсегу брзине и обртног момента и високе поузданости. Коришћењем пол-фазне модулације, у овом раду је предложен 45-фазни индукциони мотор са кавезним кавезом (ИМ) са односом брзине 1:3:5:9:15 за ЕВ апликације. Предложени 45-фазни ИМ погон са 90 слотова статора може да ради на пет различитих комбинација полова и фаза, тј. -полни и 45-фазни 2-полни. Горњих пет комбинација чини овај МИМ погон погодним за ЕВ апликације, што елиминише систем механичких зупчаника у конвенционалном ЕВ. Ово може бити од помоћи за уштеду величине и тежине возила. Овај МИМ погон нуди велики обртни момент за покретање убрзања и успона при малим брзинама и обезбеђује велику снагу за крстарење средњим и великим брзинама, што је аналогно типичном мотору са пет брзина ИЦ.
Разматра се проблем рада трофазног асинхроног мотора прикљученог на једнофазни систем напајања помоћу два претварача. Посебна пажња је усмерена на стартни момент и минималне захтеве за неуравнотеженост за различите називне снаге мотора. Овде се предлаже нови приступ, који се тиче прорачуна почетних и радних величина претварача, како би се омогућило покретање мотора под условима пуног оптерећења са минималним факторима неуравнотежености. Ове величине су такође моделоване као функције снаге мотора, са широким опсегом примене. Такође је представљен и моделован метод одређивања момента укључивања првих величина претварача. Нумеричка примена предлога је спроведена на различитим асинхроним моторима да би се испитала његова валидност. Резултати доказују разуман минимални фактор неуравнотежености од 5.8 процената током нормалних услова рада. Они такође показују да је довољан почетни обртни момент најмање једнак цифри пуног оптерећења.
Метода укључује коришћење блок комутације и рад електромотора тако да угао комутације буде мањи од 180 степени и већи од 120 степени. Дефинисан је природан број узастопних стања једнаког трајања у сваком од којих две или три фазе (П1-П3) имају фазни напон различит од нуле. Трајање стања се изводи из брзине мотора и броја полова. Независна тврдња је такође укључена за следеће: 3-фазни електромотор без четкица.
Вишефазни електромотор који укључује кућиште, статор монтиран на кућиште, ротор који се може ротирати у односу на статор, и систем за детекцију положаја конфигурисан и постављен да емитује сигнал који представља положај ротора у односу на статор. Систем за детекцију положаја укључује ротирајући елемент постављен у односу на ротор и мноштво дигиталних сензора постављених у односу на ротирајући елемент. Најмање два од мноштва дигиталних сензора су конфигурисана и постављена да генеришу квадратурни излазни сигнал. Мноштво дигиталних сензора је конфигурисано и распоређено да детектује дискретне делове ротирајућег елемента да детектује положај ротора у односу на статор.
Предложени метод се заснива на издвајању величина и фаза садржаја високофреквентног подопсега (ХФСБ) присутних у компонентама д−к-осе струја статора (ид и ик) у асинхроном мотору. Жељене величине и фазе се издвајају обрадом ид и ик коришћењем фазних оквира који су реализовани модулисаним филтером. Ова банка филтера је дизајнирана помоћу шест дигиталних високопропусних филтара, чији су коефицијенти одређени биортогоналним функцијама фазелетне базе. Издвојени ХФСБ садржај пружа информације о потпису које могу понудити тачно и брзо откривање кварова. Метода детекције електричног квара заснована на фазама је претворена у процедуру за дигиталну имплементацију. Перформансе предложене методе се процењују ван мреже за прикупљене струје статора из два различита индукциона моторна погона у различитим условима рада. Резултати ванмрежног тестирања показују тачно, поуздано и брзо откривање електричних кварова, уз мању осетљивост.
Описује пренапон узрокован искључивањем великог броја оптерећења мотора на дистрибутивној линији са кондензаторима за корекцију фактора снаге током отворене фазе далековода. Феномени пренапона се проучавају испитивањем на терену, анализом у стабилном стању и анализом транзијента. Експериментални резултати показују да линијски напон на 6.6 кВ дистрибутивном воду са отвореним фазним далеководом 22 кВ износи 1.7 по јединици. Пренапони су узроковани двема врстама резонанције. Једна је линеарна резонанца кола између кондензатора за корекцију фактора снаге и секундарне бочне импедансе мотора. Разлика између позитивних и негативних компоненти импедансе производи резонанцу. Други је нелинеарна резонанца кола између кондензатора за корекцију фактора снаге и засићених реактанси трансформатора.
Овај модул се састоји од неконтролисаног исправљачког кола, струјног претварача и трофазног инвертерског кола као погонског трофазног индукционог мотора. Модул је извор мреже повезан трофазним исправљачким колом којим управља свој трофазни варијабилни излаз од до 200 Вдц. Затим се ДЦ излазно коло исправљача споји на коло претварача, тако да излаз ДЦ користи као улаз трофазног претварача који резултира напоном до 100 Вац. Излазни напон претварача за покретање трофазног индукционог мотора. Техника комутације се користи за активирање МОСФЕТ-а инвертера је ПВМ (Пулсе Видтх Модулатед) напонски комутациони режим са 180 проводљивости. Генерисање ПВМ сигнала се контролише преко микроконтролера АТмега 8535.
У овом раду се моделирају два типа 3-фазних БЛДЦ мотора, један има И-везни тип, а други независни тип, и приказује њихову симулацију, упоређује њихове карактеристике. Као резултат симулације, фазни напон независног 3-фазног БЛДЦ мотора је већи од И-везе трофазног БЛДЦ мотора. Када су отпор и индуктивност статора стабилни, високи фазни напон изазива повећање максималне фазне струје, а њено повећање серијски изазива повећање максималног обртног момента. Такође је утврђено да је пулсирање струје независног фазног БЛДЦ мотора смањено контролом фазне струје независног БЛДЦ мотора.
У условима мале брзине, предложен је метод праћења и процене положаја ротора у реалном времену на основу ПЛЛ технологије, који се користи за решавање проблема тачности детекције система управљања синхроног мотора са перманентним магнетом (ПМСМ) за електрична возила. Анализирани су принципи управљања високофреквентним флуктуацијама сигнала и успостављен је математички модел трофазног ПМСМ под процењеним синхроним ротирајућим референтним оквиром ротора. Анализирају се основни принципи фазно закључане петље (ПЛЛ). На основу фазно закључане петље, дизајнирана је и анализирана метода процене положаја ротора. На крају је постављен симулациони модел система управљања без сензора и изведен је симулациони експеримент. Резултати симулационог експеримента показују да контрола без сензора заснована на ПЛЛ-у може да добије прецизне позиције ротора и одличну способност управљања. Стога је метода процене положаја ротора заснована на ПЛЛ-у идеална метода за контролу погонског мотора електричног возила без сензора.
Проналазак се односи на електромотор за рад претварача снаге са изборним, вишефазним намотајем статора који је подељен на сличне, м-фазне системе делимичних намотаја и повезан је са укупном струјом конверторских грана моста повезаних паралелно на дц страну. Могуће је изабрати намотај статора са релативно мало склопних контаката јер су системи делимичних намотаја галвански раздвојени и распоређени у фиксни звездасти или полигонални низ при чему се, за промену намотаја, може повезати најмање једна тачка прикључка сваког делимичног система. дијаметрално супротну тачку повезивања, са тачке гледишта фазног положаја, другог делимичног система преко засебне комутационе компоненте.
Систем електромотора укључује кућиште мотора и језгро статора постављено унутар кућишта мотора. Језгро статора укључује задњи гвоздени измењивач топлоте за пропуштање течности кроз њега. Улаз за течност је постављен на првом делу а задњег гвожђа размењивача топлоте који је барем делимично у флуидној комуникацији са извором течног расхладног средства и конфигурисан је да прихвата смешу за хлађење. Излаз за течност је постављен на другом делу измењивача топлоте задњег гвожђа за излазак расхладне течности за гас из задњег гвожђа измењивача топлоте, тако да се течна расхладна течност може претворити у расхладну течност у задњем гвозденом измењивачу топлоте примањем енергије из језгра статора што омогућава течност за хлађење гаса излази кроз излаз и на тај начин уклања топлоту из језгра статора.
Вишефазни електромотор који укључује кућиште, статор монтиран на кућиште, ротор који се може ротирати у односу на статор, и систем за детекцију положаја конфигурисан и постављен да емитује сигнал који представља положај ротора у односу на статор. Систем за детекцију положаја укључује ротирајући елемент постављен у односу на ротор и мноштво дигиталних сензора постављених у односу на ротирајући елемент. Најмање два од мноштва дигиталних сензора су конфигурисана и постављена да генеришу квадратурни излазни сигнал. Мноштво дигиталних сензора је конфигурисано и распоређено да детектује дискретне делове ротирајућег елемента да детектује положај ротора у односу на статор.
Почетно коло за једнофазне електромоторе укључујући и двофазне и кондензаторске стартне моторе укључује полупроводнички прекидач контролисан гејтом који је серијски повезан са почетним намотајем мотора. Исправљени референтни импулси из импулсног трансформатора се генеришу да би се укључио први транзистор да би се обезбедила струја гајтинга за полупроводнички прекидач. У почетку, када је мотор укључен при нултом броју обртаја у минути, импулси се примају на прекидач након што струја стартног намотаја прође кроз ниво нулте струје да би се склопио прекидач за обављање сваког полуциклуса и активирао почетни намотај, међутим како се мотор убрзава, импулси се примају све раније и раније у односу на нулту укрштање струје стартног намотаја све док се при изабраној брзини импулси не примају на прекидачу пре нултог укрштања струје стартног намотаја, што резултира тиме да прекидач више није проводљив. Када се то догоди, напон на прекидачу постаје висок.
Метода за управљање једнофазним или полифазним електромотором контролисаним претварачем напона/фреквенције процењује фазни помак између ЕМФ и БЕМФ на основу одступања између нулте прелаза фазне струје и напона произведеног интринзичном индукцијом и поново подешава фреквенција претварача сходно томе. Мерење унутрашње индукције врши се у укрштању нуле струјних токова придружене фазе, при чему се током мерења фаза одваја од напојне мреже.
Контролно коло електромотора, посебно за мотор са подељеном фазом, у коме је отпорник са позитивним температурним коефицијентом уметнут у коло стартног намотаја да би се суштински уклонио почетни намотај из кола након покретања мотора, док је прекидач осетљив на температуру обезбеђен у серији са мотором за искључивање мотора када је преоптерећен. Елемент отпорника са позитивним температурним коефицијентом има температурно осетљив елемент повезан са њим који спречава да се прекидач осетљив на температуру активира у затворени положај из отвореног положаја кад год је елемент отпорника изнад унапред одређене температуре.
Мали двофазни мотор који има први и други намотај поља од којих сваки сарађује са дугим, танким цилиндричним ротором. Ротор је опремљен са само једним паром ненаглашених полова ротора и има однос дужине и пречника који је пожељан најмање око 2.5. Склоп полова статора је у односу магнетног флукса са ротором и укључује први и други сет истакнутих полова статора који сарађују са првим и другим намотајима поља. Постоје само два истакнута статорска пола у сваком сету, а полови статора су угаоно размакнути за приближно деведесет електричних степени. У неким реализацијама један од полова статора у првом сету и један од полова статора у другом сету протежу се у супротним смеровима паралелно са осом ротора од једног цевастог елемента који чини део склопа стуба.
Метода управљања за трофазни ДЦ мотор без четкица. Напон индукован ротацијом ротора може се узорковати на првој очекиваној вредности преласка нуле да би се произвела прва узоркована вредност напона. Може се израчунати просек већег броја узоркованих вредности напона, укључујући вредности напона узорковане на више претходних очекиваних вредности преласка нуле и прве узорковане вредности напона. Прва узоркована вредност напона може се одузети од израчунатог просека да би се произвела грешка преласка делта нуле. Радни циклус пулсно-ширинске модулације може се подесити на основу грешке преласка нуле делта. Радни циклус пулсно-ширинске модулације може се користити за контролу брзине ротације ротора.
Поред основних карактеристика као што су мала величина, мала тежина и лако одржавање, мотор електричног возила (ЕВ) мора да поседује карактеристике које омогућавају производњу великог обртног момента при малим брзинама и да реализују широк спектар рад са константном снагом у региону велике брзине. У покушају да се даље побољшају својства рада константне снаге индукционог мотора (ИМ), овај рад предлаже шестофазни ИМ са променом полова (шестофазни ПЦИМ). Шестофазни ПЦИМ даље проширује радни опсег константне снаге без повећања запремине и струје ИМ. Да би се разјаснио основни принцип и карактеристике обртног момента шестофазног ПЦИМ-а, прво ће се испитати његов начин намотаја и дистрибуција ммф. Затим, успостављањем методе израчунавања перформанси заснованог на методи квази-синусоидних таласа, биће демонстрирана изводљивост високо прецизног прорачуна перформанси који је довољан за стварну употребу. Надаље, разјашњавањем карактеристика максималног момента кроз експеримент.
Напонски транзијенти са стрмим фронтом, генерисани претходним условима у прекидачима и контакторима при затварању, производе јака међунапонска изолациона напрезања у машинским намотајима. Описан је компјутерски програм који симулира производњу предударних прелазних појава. Симулација је заснована на потпуном приказу трофазног система, укључујући сабирнице, склопни уређај, кабл и намотај мотора. Сложена интеракција између система и расклопног уређаја, као и интеракција између три пола склопног уређаја, су у потпуности узети у обзир. У прорачунима је коришћена метода решења заснована на Фуријеовој трансформацији и коришћење комбинације генератора напона и струје за симулацију преклопних акција.
Петофазни мотор са трајним магнетом (ФТ–ИПМ) на точковима отпоран на грешке у унутрашњости укључује предности високе ефикасности, велике густине снаге и високе поузданости, погодан за електрична возила (ЕВ). Предложена је нова стратегија контроле инверзне неуронске мреже (ННИ) за постизање операције након грешке. У овој шеми, НН се користи за апроксимацију инверзног модела ФТ–ИПМ мотора. Са овим ННИ системом и оригиналним моторним погоном у комбинацији, може се добити псеудолинеарни сложени систем. Симулација показује да предложена стратегија управљања доводи до одличних перформанси управљања у неисправном режиму и нуди добру робусност против поремећаја оптерећења.
Електрично коло штити електромотор једносмерне струје од преоптерећења. Коло има статор са перманентним магнетом, ротор који узима струју покрета преко комутатора, диоду за опоравак и прецизни отпорник. Прецизни отпорник је у серији са диодом за опоравак. Напон дистрибуције (Ув) се примењује између повратне диоде и прецизног отпорника, преко прекидача за напајање између једне од електрода прекидача за напајање и чворне тачке. Контролна електрода прекидача за напајање повезана је са излазом компаратора. Први улаз компаратора је повезан са чворном тачком, а други улаз је повезан са предајником вредности прага. Веза између прве електроде, напона дистрибуције и чворне тачке се прекида изнад унапред одређене граничне вредности и обнавља се када напон падне испод ниже граничне вредности.
Овде је описан вентил за гас за мотор са унутрашњим сагоревањем; вентил за гас је опремљен са: трофазним електромотором без четкица који има три намотаја статора и три сензора угаоног положаја дизајнирана да одреде угаону позицију ротора електромотора; седиште вентила; окретни диск елемент или лептир, који захвата седиште вентила и монтиран је на осовину тако да може да се ротира око осе ротације да би се окренуо између положаја отварања и положаја затварања седишта вентила под притиском електромотора; зупчасти преносник за повезивање електромотора са осовином диск елемента; и електронска контролна јединица дизајнирана да покреће електромотор према логици управљања повратном спрегом користећи као повратну количину угаону позицију елемента диска око осе ротације, мерену помоћу три сензора угаоног положаја интегрисана у електромотор.
Предвиђен је метод за откривање недовољне или недостајуће фазне струје у синхроном мотору са перманентним магнетом, и укључује одређивање композитне векторске позиције комбиноване трофазне фазне струје у односу на стационарни део мотора и додељивање сектора положај. Метода укључује поређење фазне струје са калибрисаном струјом прага која одговара сектору и извршавање одговора када је апсолутна вредност мања од прага. Возило укључује уређај за складиштење енергије (ЕСД), мотор/генератор конфигурисан као синхрони мотор са перманентним магнетом, претварач напона и магистралу за провођење једносмерне струје од ЕСД до претварача. Контролер детектује недовољну фазну струју, одређује позицију вектора струје трофазне наизменичне струје, додељује сектор позицији и извршава одговор када је апсолутна вредност фазне струје мања од калибрисаног прага.
Електромотор са трајним подељеним кондензатором је конструисан коришћењем постојећих компоненти познатог дизајна мотора са засенченим половима да би се смањили инжењеринг, алати, инвентар и други трошкови производње новог мотора и, потенцијално, познатог дизајна кроз економију обима. Измене познатог мотора углавном укључују различите кругове намотаја и додавање кондензатора. Нови мотор се може преокренути помоћу једног круга прекидача.
