More documents

Recommendations

Info

УДК 621.313.2 Л.П. ГАЛАЙКО, канд. техн. наук Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" (г. Харьков) ВЫБОР РАЗМЕРОВ ЗУБЦОВОГО СЛОЯ В ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНОМ ДВИГАТЕЛЕ МАЛОЙ МОЩНОСТИ В статті розглянуто вибір ширини полюсу статора і ширини полюсу ротора вентильноіндукторного двигуна для пральної машини потужністю 90 Вт з урахуванням критеріїв: максимум ккд, максимум енергетичного коефіцієнта, мінімум максимального струму фази, мінімум коефіцієнта пульсацій. При зменшенні ширини полюсу статора зростає ширина котушки, інші розміри двигуна не змінюються. Кількість витків та діаметр проводу котушки розраховувались необхідними для забезпечення заданої потужності. Розглянуто 6 варіантів, показано, що на величину критеріїв значний вплив має значення активного опору котушки, який в відносних одиницях змінюється від 0,14 до 0,242. В статье рассматривается выбор ширины полюса статора и полюса ротора вентильноиндукторного двигателя для стиральной машины мощностью 90 Вт с учетом критериев: максимум кпд, максимум энергетического коэффициента, минимум максимального тока фазы, минимум коэффициента пульсаций. При уменьшении ширины полюса статора увеличивается ширина катушки, остальные размеры двигателя не изменяются. Количество витков и диаметр провода катушки рассчитываются так, чтобы обеспечить заданную мощность. Рассмотрено 6 вариантов, показано, что на величину критериев значительное влияние имеет значение активного сопротивления катушки, которое в относительных единицах изменяется от 0,14 до 0,242. Вентильно-индукторные двигатели (в зарубежной литературе Switched Reluctance Motors (SRM)) появились в восьмидесятые годы прошлого столетия. В настоящее время во многих странах освоен серийный выпуск этих двигателей в диапазоне малых и средних мощностей для различных областей применения. Однако до сих пор отсутствует общепринятая инженерная методика проектирования вентильно-индукторных двигателей. В частности, несмотря на большое количество патентов и публикаций, посвященных вентильно-индукторным двигателям, вопрос выбора геометрии зубцового слоя этих двигателей не получил достаточного развития [1, 2, 3]. В работе [1] приведены общие рекомендации без учета их влияния на различные критерии. В работе [2] выбор геометрии зубцового слоя производится с учетом режима работы двигателя в электроприводе в основном по одному критерию: получение максимального момента. Наиболее широко анализируется этот вопрос в работе [3]. Однако большое количество приня- 14
тых в работе допущений не позволяют в полной мере использовать приведенные рекомендации. В частности, не учитывается влияние размеров зубцового слоя на пульсации момента. Кроме того, исследования проведены для трехфазного двигателя средней мощности 45 кВт с относительным сопротивлением обмоток в пределах 0,5-1,<strong>25</strong> %, а в машинах малой мощности относительные сопротивления существенно больше (14-<strong>25</strong> %). Приняты также допущения: при изменении размеров полюсов масса меди обмотки остается постоянной, зубцы статора и ротора выполнены одинаковыми, основания зубцов больше коронок зубцов на 0,2 t R . Здесь t R – зубцовый шаг по ротору. В данной статье приведены результаты расчетных исследований по выбору геометрии зубцового слоя ВИД малой мощности. Исследования проведены на примере четырехфазного ВИД мощностью 90 Вт, спроектированного для привода стиральной машины на базе асинхронного конденсаторного двигателя. В качестве критериев для выбора вариантов приняты: 1) амплитуда фазного тока I max (определяет стоимость преобразователя частоты); 2) коэффициент эффективности преобразования энергии K p (отношение энергии обмотки, которая идет на совершение механической работы, ко всей энергии поступившей в обмотку); 3) коэффициент пульсаций момента K r (отношение среднего момента к максимальному); 4) КПД η. Расчеты проведены для трех вариантов ширины полюса статора с помощью разработанной автором программы на языке Паскаль, описанной в работе [4], по следующему алгоритму. При уменьшении ширины полюса статора увеличиваем ширину катушки. Для каждого варианта ширины катушки задаемся несколькими значениями числа витков, определяем диаметр провода и рассчитываем сопротивление катушек фазы R c . Затем считаем по программе, подбираем параметры питания для обеспечения заданной мощности 90 Вт. В качестве параметров питания рассматриваем угол между полюсами статора и ротора, при котором подается напряжение на катушки фаз, Θ on , и длительность импульса напряжения ΔΘ. Исходные данные для расчета приведены в таблице 1, результаты расчета в табл. 2. Таблица 1 – Исходные данные для расчета № вар. b s , мм b R , мм b c , мм β s , град β R , град b s / t R , о.е. b R /t R W c R c , мм 1 8,8 8,8 4 23,6 23,96 0,396 0,396 416 41,02 2 8,8 8,8 4 23,6 23,96 0,396 0,396 348 29,4 3 7,8 8,4 4,5 20,9 22,85 0,351 0,378 420 36,08 4 7,8 8,4 4,5 20,9 22,85 0,351 0,378 364 27,1 5 7 8,4 4,9 18,74 22,85 0,315 0,378 450 38,56 6 7 8,4 4,9 18,74 22,85 0,315 0,378 338 21,98 В табл. 1 приняты следующие обозначения: b s , b R – ширина полюсов статора и ротора соответственно, одинаковая по высоте, в мм; b c – ширина катушки; β s , β R – ширина полюсов статора и ротора в градусах; b s /t R , b R /t R – относительная ширина полюсов статора и ротора; W c – число витков катушки; 15
Page 1 and 2: ВЕСТНИК НАЦИОНАЛЬН
Page 3 and 4: рассчитываемого по
Page 5 and 6: e z В ψ = ψ 0 ψ = 0 G 0 А 0 1
Page 7 and 8: z ψ / ψ 0 Погрешность,
Page 9 and 10: Конструкция магнит
Page 11: N ∑ τ j∆l j = 0 , (7) j= 1 т
Page 15 and 16: 2006, № 6. С. 48-55. 4. Гала
Page 17 and 18: В литературе уделя
Page 19 and 20: Внешняя характерис
Page 21 and 22: строим эту характе
Page 23 and 24: k r = 0 ÷ 1. На рис. 6 пок
Page 25 and 26: Коэффициент мощнос
Page 27 and 28: * рис. 8, по которой о
Page 29 and 30: о.е. 1,0 e a*, e b*, e c* u d0* a
Page 31 and 32: мостовой схемой пр
Page 33 and 34: Національної акаде
Page 35 and 36: лельно вентилю под
Page 37 and 38: схемами преобразов
Page 39 and 40: u n* , i n* u n* a 1 2A i* i n* m 2
Page 41 and 42: a 0,8 0 -0,8 б e i* e a* e c* e b*
Page 43 and 44: ляции обмотки возб
Page 45 and 46: 4. Целесообразно ис
Page 47 and 48: воздуха в воздушно
Page 49 and 50: Рис. 2. Электромагни
Page 51 and 52: УДК 621.316.925 Ю.С. ГРИЩ
Page 53 and 54: На рис. 2 зображений
Page 55 and 56: ненні якого виника
Page 57 and 58: УДК 621.313.13 М.В. ГУЛЫЙ
Page 59 and 60: а) б) мс В А Масштабы
Page 61 and 62: не успевает сформи
Page 63 and 64:
вместно с ЭК Миллер
Page 65 and 66:
Недоліком існуючих
Page 67 and 68:
Тобто в результаті,
Page 69 and 70:
туру наиболее нагр
Page 71 and 72:
T x= x Tˆ 2 ( t ), 2 = x = x2 , 0
Page 73 and 74:
Рис. 4. Прогнозирова
Page 75 and 76:
∆xi На практике мож
Page 77 and 78:
ника, № 6, С. 108-112. 7. К
Page 79 and 80:
симметрии проблемы
Page 81 and 82:
этом если температ
Page 83 and 84:
ных ЭД в диапазоне
Page 85 and 86:
13109-97 "Нормы качеств
Page 87 and 88:
Рис. 1. Конструкция
Page 89 and 90:
риала детали, то ес
Page 91 and 92:
шающего контроля. Ш
Page 93 and 94:
2008. С. 13-15. Поступила
Page 95 and 96:
старших класах вив
Page 97 and 98:
магніту не може бут
Page 99 and 100:
Принципова схема е
Page 101 and 102:
матеріалах для ПТН
Page 103 and 104:
алгебраїчна сума Е
Page 105 and 106:
УДК 621.314.2:621.3.012.8 И.В.
Page 107 and 108:
Величина сопротивл
Page 109 and 110:
I 1 L обм L обм M 0.25U 0 0.2
Page 111 and 112:
U U 4 3 0 ∆I⋅ jω Lобм = =
Page 113 and 114:
Рис. 6 Трехфазно-дву
Page 115 and 116:
УДК.621.3.048.1 РАССАЛЬС
Page 117 and 118:
трансформаторной п
Page 119 and 120:
ремонта всех видов
Page 121 and 122:
следует особо выде
Page 123 and 124:
размыкания ток из н
Page 125 and 126:
VS2 - параллельно ком
Page 127 and 128:
+ Р R2 R1 C1 ГК1 VT1 C2 VD2 VD1
Page 129 and 130:
тора, также в предл
Page 131 and 132:
УДК 621.313 ЧАН ТХИ ТХУ
Page 133 and 134:
0.06 Мр,Нм 0.05 0.04 0.03 0.02
Page 135 and 136:
гии в шахтах явилис
Page 137 and 138:
Рис. 2. Динамика рос
Page 139 and 140:
тельного устройств
Page 141 and 142:
Для оценки анализи
Page 143 and 144:
1100 900 700 кг Расход об
Page 145 and 146:
корпусов трансформ
Page 147 and 148:
каждый из которых с
Page 149 and 150:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Табли
Page 151 and 152:
мации о состоянии К
Page 153 and 154:
= i= 1 n i= 1 n ( x - x) ( y - y) 2
Page 155 and 156:
Твсп-КОН 3703 -0,137 -0,105
Page 157 and 158:
Также не выявлено з
Page 159 and 160:
C 2 H 4 , % 10 1 0,1 0,01 0,001 0,0
Page 161 and 162:
Показатели масла n
Page 163 and 164:
4. Выявленные связи
Page 165:
СОДЕРЖАНИЕ Бранспи
show all

ÐÐµÑÑÐ½Ð¸Ðº ÐÐ¢Ð£ Ð¥ÐÐ-2008-25-Ð¡ÑÐ°ÑÑÐ¸ - ÐÐ°ÑÐºÐ¾Ð²Ð¾-ÑÐµÑ Ð½ÑÑÐ½Ð° Ð±ÑÐ±Ð»ÑÐ¾ÑÐµÐºÐ° ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

ÐÐµÑÑÐ½Ð¸Ðº ÐÐ¢Ð£ Ð¥ÐÐ-2008-25-Ð¡ÑÐ°ÑÑÐ¸ - ÐÐ°ÑÐºÐ¾Ð²Ð¾-ÑÐµÑÐ½ÑÑÐ½Ð° Ð±ÑÐ±Ð»ÑÐ¾ÑÐµÐºÐ° ...