Doimiy magnitli sinxron tortish mashinalarining yulduz muhrlanishini hisoblash va qo'llash bo'yicha tadqiqotlar

Fon

Doimiy magnitli sinxron motorlar (PMSM) yuqori samaradorlik, energiya tejash va ishonchlilik afzalliklari tufayli zamonaviy sanoat va kundalik hayotda keng qo'llaniladi, bu ularni ko'plab sohalarda afzal qilingan quvvat uskunasiga aylantiradi. Doimiy magnit sinxron tortish mashinalari ilg'or boshqaruv texnologiyalari orqali nafaqat silliq ko'tarish harakatini ta'minlabgina qolmay, balki lift kabinasining aniq joylashuvi va xavfsizligini ta'minlaydi. Ajoyib ishlashi bilan ular ko'plab lift tizimlarining asosiy komponentlariga aylandi. Biroq, lift texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan doimiy magnit sinxron tortish mashinalari uchun ishlash talablari ortib bormoqda, ayniqsa tadqiqot nuqtasiga aylangan "yulduzli muhrlanish" texnologiyasini qo'llash.

Tadqiqot muammolari va ahamiyati

Doimiy magnitli sinxron tortish mashinalarida yulduz muhrlanish momentini an'anaviy baholash nazariy hisob-kitoblarga va o'lchangan ma'lumotlardan olingan ma'lumotlarga tayanadi, ular yulduz muhrlanishining ultra-o'tkinchi jarayonlari va elektromagnit maydonlarning chiziqli bo'lmaganligini hisobga olish uchun kurashadi, natijada past samaradorlik va aniqlik. Yulduzli muhrlanish paytida bir lahzali katta oqim doimiy magnitlarning qaytarilmas demagnetizatsiyasi xavfini keltirib chiqaradi, bu ham baholash qiyin. Cheklangan elementlarni tahlil qilish (FEA) dasturiy ta'minotining rivojlanishi bilan bu muammolar hal qilindi. Hozirgi vaqtda nazariy hisob-kitoblar dizaynni boshqarish uchun ko'proq qo'llaniladi va ularni dasturiy ta'minot tahlili bilan birlashtirish yulduz muhrlanish momentini tezroq va aniqroq tahlil qilish imkonini beradi. Ushbu maqola yulduz muhrlangan ish sharoitlarini chekli elementlar tahlilini o'tkazish uchun misol sifatida doimiy magnit sinxron tortish mashinasini oladi. Ushbu tadqiqotlar nafaqat doimiy magnitli sinxron tortish mashinalarining nazariy tizimini boyitishga yordam beradi, balki lift xavfsizligi ko'rsatkichlarini yaxshilash va ish faoliyatini optimallashtirish uchun kuchli yordam beradi.

Yulduzlarni muhrlash hisoblarida chekli elementlar tahlilini qo'llash

Simulyatsiya natijalarining to'g'riligini tekshirish uchun mavjud sinov ma'lumotlariga ega bo'lgan tortish mashinasi tanlangan, nominal tezligi 159 rpm. Turli tezliklarda o'lchangan barqaror holatdagi yulduzni muhrlash momenti va o'rash oqimi quyidagicha. Yulduzli muhrlanish momenti 12 aylanish tezligida maksimal darajaga etadi.

1-rasm: Yulduzli muhrlanishning o'lchangan ma'lumotlari

Keyinchalik, Maxwell dasturi yordamida ushbu tortish mashinasining chekli elementlar tahlili o'tkazildi. Birinchidan, tortish mashinasining geometrik modeli o'rnatildi va tegishli material xususiyatlari va chegara shartlari o'rnatildi. Keyinchalik, elektromagnit maydon tenglamalarini echish yo'li bilan turli vaqtlardagi doimiy magnitlarning vaqt-domen oqimi egri chiziqlari, moment egri chiziqlari va demagnetizatsiya holatlari olingan. Simulyatsiya natijalari va o'lchangan ma'lumotlar o'rtasidagi muvofiqlik tekshirildi.

Tortish mashinasining chekli elementli modelini yaratish elektromagnit tahlil uchun asosiy hisoblanadi va bu erda batafsil ko'rib chiqilmaydi. Dvigatelning moddiy parametrlari haqiqiy foydalanishga mos kelishi kerakligi ta'kidlangan; doimiy magnitlarning keyingi demagnetizatsiya tahlilini hisobga olgan holda, doimiy magnitlar uchun chiziqli bo'lmagan B-H egri chiziqlaridan foydalanish kerak. Ushbu maqola Maksvelldagi tortish mashinasining yulduz muhrlanishi va demagnetizatsiya simulyatsiyasini qanday amalga oshirishga qaratilgan. Dasturiy ta'minotdagi yulduz muhrlanishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan maxsus sxema konfiguratsiyasi bilan tashqi sxema orqali amalga oshiriladi. Tortish mashinasining uch fazali stator sariqlari sxemada LPhaseA / B / C sifatida belgilanadi. Uch fazali sariqlarning to'satdan qisqa tutashuvli yulduz muhrlanishini taqlid qilish uchun parallel modul (oqim manbai va oqim bilan boshqariladigan kalitdan iborat) har bir fazali o'rash davri bilan ketma-ket ulanadi. Dastlab, oqim bilan boshqariladigan kalit ochiq va uch fazali oqim manbai sariqlarni quvvat bilan ta'minlaydi. Belgilangan vaqtda, oqim bilan boshqariladigan kalit yopiladi, uch fazali oqim manbasini qisqa tutashuvi va uch fazali sariqlarni qisqa tutashuvi, qisqa tutashuv yulduz muhrlanish holatiga kiradi.

2-rasm: Yulduzli muhrlanish sxemasi dizayni

Tortish mashinasining o'lchangan maksimal yulduz muhrlanish momenti 12 aylanish tezligiga to'g'ri keladi. Simulyatsiya paytida tezliklar o'lchangan tezlik bilan moslashish uchun 10 rpm, 12 rpm va 14 rpm sifatida parametrlangan. Simulyatsiyani to'xtatish vaqtiga kelsak, o'rash oqimlari past tezlikda tezroq barqarorlashishini hisobga olsak, faqat 2-3 elektr tsikli o'rnatildi. Natijalarning vaqt-domen egri chizig'idan hisoblangan yulduzni muhrlash momenti va o'rash oqimi barqarorlashganligini aniqlash mumkin. Simulyatsiya shuni ko'rsatdiki, 12 rpm tezlikda barqaror holatdagi yulduz muhrlanish momenti eng katta bo'lib, 5885,3 Nm da, bu o'lchangan qiymatdan 5,6% past edi. O'lchagan o'rash oqimi 265,8 A, simulyatsiya qilingan oqim esa 251,8 A, simulyatsiya qiymati ham o'lchangan qiymatdan 5,6% past bo'lib, dizayn aniqligi talablariga javob beradi.

3-rasm: Yulduzli muhrlanish momenti va o'rash oqimi

Traktsion mashinalar xavfsizlik nuqtai nazaridan muhim bo'lgan maxsus uskunalar bo'lib, doimiy magnit demagnetizatsiya ularning ishlashi va ishonchliligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biridir. Standartlardan oshib ketadigan qaytarib bo'lmaydigan demagnetizatsiyaga yo'l qo'yilmaydi. Ushbu maqolada Ansys Maksvell dasturi yulduz muhrlangan holatda qisqa tutashuv oqimlari tomonidan induktsiya qilingan teskari magnit maydonlar ostida doimiy magnitlarning demagnetizatsiya xususiyatlarini simulyatsiya qilish uchun ishlatiladi. O'rash oqimi tendentsiyasiga ko'ra, oqim cho'qqisi yulduz muhrlangan paytda 1000 A dan oshadi va 6 elektr tsiklidan keyin barqarorlashadi. Maksvell dasturiy ta'minotidagi demagnetizatsiya tezligi demagnetizatsiya maydoniga ta'sir qilgandan keyin doimiy magnitlarning qoldiq magnitlanishining ularning asl qoldiq magnitlanishiga nisbatini ifodalaydi; 1 qiymati demagnetizatsiya yo'qligini, 0 esa to'liq demagnetizatsiyani bildiradi. Demagnetizatsiya egri chiziqlari va kontur xaritalaridan doimiy magnitlangan magnitsizlanish darajasi 1 ga teng, demagnetizatsiya kuzatilmaydi, simulyatsiya qilingan tortish mashinasi ishonchlilik talablariga javob berishini tasdiqlaydi.

4-rasm: Nominal tezlikda yulduz muhrlanishi ostida o'rash oqimining vaqt-domen egri chizig'i

5-rasm: Doimiy magnitlarning demagnetizatsiya tezligi egri chizig'i va demagnetizatsiya kontur xaritasi

Chuqurlashtirish va istiqbol

Simulyatsiya va o'lchash orqali tortish mashinasining yulduz muhrlash momenti va doimiy magnit demagnetizatsiya xavfi samarali boshqarilishi mumkin, bu esa ishlashni optimallashtirish uchun kuchli yordamni ta'minlaydi va tortish mashinasining xavfsiz ishlashi va uzoq umr ko'rishini ta'minlaydi. Ushbu maqola nafaqat doimiy magnitli sinxron tortish mashinalarida yulduzni muhrlash momentini va demagnetizatsiyani hisoblashni o'rganibgina qolmay, balki lift xavfsizligi va ish faoliyatini optimallashtirishni yaxshilashga ham kuchli yordam beradi. Biz fanlararo hamkorlik va almashinuvlar orqali texnologik taraqqiyot va ushbu sohadagi innovatsion yutuqlarni intiqlik bilan kutamiz. Shuningdek, biz ko'proq tadqiqotchilar va amaliyotchilarni ushbu sohaga e'tibor qaratishga, doimiy magnit sinxron tortish mashinalarining ish faoliyatini yaxshilashga va liftlarning xavfsiz ishlashini ta'minlashga donolik va sa'y-harakatlarni qo'shishga chaqiramiz.