PRZYCZYNY I SKUTKI ZMIENNOŚCI PARAMETRÓW MASZYN INDUKCYJNYCH

Transkrypt

1 LV SESJA STUENCKICH KÓŁ NAUKOWYCH PRZYCZYNY I SKUTKI ZMIENNOŚCI PARAMETRÓW MASZYN INUKCYJNYCH Wykonali: Michał Góki, V ok Elektotechnika Maciej Boba, V ok Elektotechnika Oiekun naukowy efeatu: d hab. inż. Wieław Jażdżyńki, of. AGH

2 Wtę Poługiwanie ię odele azyny indukcyjnej o tałych watościach aaetów w ogólności wływa niekozytnie na wyniki yulacji. zieje ię tak dlatego, iż aaety zeczywitej azyny ulegają zianie w zależności od tanu acy badanej azyny. W óżny toniu zachodzą w azynie zjawika fizyczne takie jak naycenie obwodów agnetycznych oaz zjawiko nakókowości. Ważną olę odgywa ównież zjawiko nagzewania ię uzwojeń ilnika, któe wływa na watość ezytancji. Cele acy jet analiza zjawik zachodzących w zeczywitej azynie oaz wyznaczenie odelu azyny o ziennych aaetach, któy je uwzględnia. Model ilnika indukcyjnego o ziennych aaetach Ry. 1. Scheat zatęczy ilnika ze ziennyi aaetai.

3 Scheat oiaowy Ry.. Scheat układu oiaowego i tanowika laboatoyjnego. Teoetyczne zależności aaetów cheatu zatęczego Reaktancje ozozenia na cheacie zatęczy eezentują tuienie ozozenia winika i tojana. Zniejzają one efektywność acy ilnika. W eaktancji ozozenia tojana ożna wydzielić natęujące części kładowe: Reaktancja ozozenia zczelinowego Reaktancja ozozenia żłobkowego Reaktancja ozozenia ołączeń czołowych odatkowo dla eaktancji winika dochodzi jeden kładnik: Reaktancja ozozenia od kou żłobków

4 Reaktancja ozozenia zależy od śedniego wółczynnika naycenia κ. Wółczynnik ten ożna wyznaczyć eiycznie [Głow] i zetawić zy oocy zależności: 5,5 χ = +,5 gdzie B eσ indukcja zatęcza w zczelinie azyny 7 + B eδ co daje natęującą chaakteytykę: Ry. 3. Śedni wółczynnik naycenia w funkcji indukcji zatęczej w zczelinie Reaktancja agneowania, znajdująca ię w gałęzi ozecznej cheatu zatęczego azyny indukcyjnej odowiada tuieniowi główneu azyny. Stuień ten indukuje w uzwojeniu tojana naięcie wewnętzne U i. la cheatu zatęczego z gałęzią ozeczną w układzie ównoległy eaktancja agneowania zetawia ię natęująco: U = I gdzie: Ui - iewza haoniczna naięcia wewnętznego azyny I - iewza haoniczna ądu agneującego Jeżeli oiniey naycanie obwodu agnetycznego, wówcza otzyay eaktancję, któa jet iloaze naięcia wewnętznego oaz ądu agneującego zczelinę owietzną zy zenikalności dzeni agnetycznej μ Fe =. gdzie: i 8 l N kw,48 f δkc = 1

5 f - czętotliwość ądu uzwojenia tojana - śednica wewnętzna tojana l - długość całkowita dzenia δ - gubość zczeliny owietznej kc - wyadkowy wółczynnik Catea N - liczba zwojów zeegowych aa tojana kw - wółczynnik uzwojenia tojana - liczba a biegunów Jeżeli uwzględniy wływ naycenia dzenia agnetycznego oaz zianę kztałtu kzywej ola w zczelinie, to eaktancję agneującą wyznaczay według wzou: = kb gdzie: k - wółczynnik naycenia agnetycznego b - tounek wółczynnika kztałtu ola w zczelinie zy olu inuoidalny (/π) do zeczywitej watości tego wółczynnika zy nayceniu. Ry.4. Zależność eaktancji agneowania od naięcia wewnętznego

6 Równania tanu dla odelu ilnika klatkowego o ziennych aaetach W zetzeni dq ównania tanu azyny indukcyjnej ożna zaiać[kaue]: Ψ Ψ Ψ Ψ = d q q M M M M q V V ( ) 3 1 T i i J q q = ψ ψ (d, q, ) oznaczenia oi układu wółzędnych - oeato óżniczkowania liczba biegunów - elektyczna ędkość kątowa winika J oent bezwładności układu echanicznego związanego z winikie T oent obciążenia i Ψ - tuienie kojazone (zienne tanu) Silnik zotał oiany ównaniai tanu, w któych ziennyi ą tuienie w zetzeni dq. Natęnie na ich otawie obliczay ądy tojana w zetzeni dq. Pądy te łużą do obliczenia oentu elektycznego oaz zeczywitych zebiegów ądów.

7 Naz odel v odel Siulink ia[a] t[] Poównanie zebiegów odeli o tałych i ziennych aaetach zeczywity yulowany ąd kuteczny [A] Pędkość kątowa [ad/] [ ] oia aaety aaety tałe zienne Ry. 6. Rozuch bez obciążenia

8 bieg jałowy zy obniżaniu naięcia ąd kuteczny [A] Pędkość kątowa [ad/] oia aaety aaety tałe zienne Ry. 7. Póba biegu jałowego. 3 5 ąd kuteczny [A] cza [[] ] oia aaety aaety tałe zienne Ry. 8. Póba zablokowanego winika, obniżane naięcie.

9 5 4.5 zeczywity yulowany 158 zeczywity yulowany ąd kuteczny [A] Pędkość kątowa [ad/] oia aaety aaety tałe zienne Ry. 9. Póba kokowego załączenia obciążenia. Kluczowe znaczenie odcza używania odelu o ziennych aaetach a odowiedni dobó tounku eaktancji ozozenia tojana do eaktancji ozozenia winika zeliczoną na tonę tojana. la azyny, któą zajowaliśy ię, eaktancja winika była więkza od eaktancji tojana. Jet to ytuacja najczęściej wytęująca w zeczywitości. Wnioki Model ilnika o aaetach ziennych oże być toowany w celu: okładniejzego odelowania naędów elektycznych Poawy jakości teowania Uzykania więkzej wiedzy o tanach dynaicznych Zwiękzenia awności naędów a także Zaokojenia ciekawości!