Sudia odyplomowe EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ w ramach projeku Śląsko-Małopolskie Cenrum Kompeencji Zarządzania Energią
Maszyna bezszczokowa o magnesach rwałych BLDCM rof. dr hab. inż. Sanisław iróg Kaedra Auomayki Napędu i Urządzeń rzemysłowych AGH el. 02 67 39 43 pirog@agh.edu.pl
Napęd z rójfazową maszyną bezszczokową o magnesach rwałych A + C 2 3 A e A - N - e B B B B + + C S - A A B C e C C a) N b) oprzeczny przekrój maszyny BDCM (a), przebiegi napięć wewnęrznych (b)
SS2 S2S3 SS6 S2S3 S4S5 S5S6 S3S5 S5S6 SS6 S5S6 S6S S5S6 SS2 S2S3 S3S4 S2S3 S3S4 S3S4 S4S5 S3S4 S3S5 SS6 SS2 S6S SS2 S5S6 SS2 S D S3 D3 S5 D5 R F A C F B u C R 2F R bf a) C S4 D4 S6 D6 S2 D2 k ucu C k F ii A B C S A B i A e A S4 A B S3 B C U m e B i B Id 2 3 S6 B C S5 C A e C i C b) S2 C A p = p A +p B +p C = 2I d U m = = 2U m I d a) Impulsy czujnika płożenia wirnika, b) rzedziały czasu, w kórych impulsowane są poszczególne łączniki rójfazowego falownika napięcia kszałującego przebiegi prądów bezszczokowej maszyny prądu sałego
S S3 S5 BLMDCM u C C d A B C R bf S4 S6 S2 k i i F k I i d K*Abs(x) SA B + KS S4 - SAW k u u d SA SN S KSI A B C Schema napędu z rójfazową bezszczokową maszyną o magnesach rwałych i falownikiem napięcia (wraz z układem serowania)
MIN k ref U Soff S Reg w2 k i I + dref + Abs(x), I k f - k LimU C w3 k uc U C u u2 k uc U C S2 RegI d w k i I dref k i I d k i i -, I KS KSI k i I d k u u d Schema blokowy układu regulacji prędkości jednokierunkowego napędu z silnikiem bezszczokowym prądu sałego
i A u A 00 A i B i C 0 ms raca silnikowa raca generaorowa rzebiegi prądów fazowych maszyny bezszczokowej i skokowe przejście z pracy silnikowej na pracę generaorową
u A u B T u0d u B 3u 0 =u A + u B + u C u AB = u A u B rzebiegi napięć fazowych, składowej kolejności zerowej i jednego napięcia międzyfazowego maszyny bezszczokowej prądu sałego
A B C u AN u BN u CN M U d 2 U d N U d 2 L L L i A i B i C u 0 i A2 i B2 i C2 R R R R R R u MS e A e B e C S Sposób wyznaczania składowej kolejności zerowej napięcia maszyny
abs(x) rzekszałnik energoelekroniczny Ld U d C d I d I d N L FA L FB L FC L A A L B B L C C Uf =500V + SI - i A i B + SI - i C - abs(x) abs(x) abs(x) - S2 /2 /2 /2 S3 A AN B BN C CN - S + k i I d NA NB NC Bl. KS I + - S4 SA SAW f i =5kHz KSI I dref S SN SA
rzebiegi napięć i prądów maszyny 0 u A i ref i A 0 S A 2 ms 6 ms 0 ms 4 ms 8 ms
Modulacja unipolarna w falowniku bezszczokowej maszyny prądu sałego a) b) D S D 3 S 3 A B U d U d D S D 3 S 3 0 A B 0 D 4 S 4 D 6 S 6 D 4 S 4 D 6 S 6 N N 2L f 2L f 2U f raca silnikowa san 2U f a) b) D S D 3 S 3 0 D S D 3 S 3 A B A B U d U d 0 D 4 S 4 D 6 S 6 D 4 S 4 D 6 S 6 N N 2L f 2L f 2U f 2U f raca generaorowa san
U A U B U C SA S T6 T T2 T3 T4 T5 T6 T T2 T3 T4 T5 T6 T S2 omiar prądu: S T S 3 T3 S 5 T5 S3 S4 S5 SA i A i B i C A B C S 4 T4 S 6 T6 S 2 T2 S6 2 3 4 5 6 2 Impulsy WM silnik, 3 SA rzewodzenie ciągłe silnik, 4 5 Zanegowane impulsy WM hamowanie 6 rąd fazy S S4 S3 S6 S5 S2 K 2 4 K 4 K 5 K 3 K 4 6 K 6 K 3 K 5 K 6 2 K 2 K 3 5 K Wirowanie w prawo () Zależności czasowe w układzie serowania falownikiem silnika bezszczokowego
Zmiana kierunku silnika bezszczokowego rzyporządkowanie impulsów z czujnika położenia wirnika U A SA L SA U B U C U C U B U A SA U B U C U A U A U B U C SA SA SA u A u A u B u B u C u C a) b)
U A U B U C SA S S2 S3 S4 S5 T6 T T2 T3 T4 T5 T6 T T2 T3 T4 T5 T6 T S6 2 3 4 5 6 2 Impulsy WM silnik, 3 rzewodzenie ciągłe silnik, 4 5 Zanegowane impulsy WM hamowanie 6 rąd fazy omiar prądu: S T S 3 T3 S 5 T5 S S4 S3 S6 S5 S2 K 2 4 K 4 K 5 K 3 K 4 6 K 6 K 3 K 5 K 6 2 K 2 K 3 5 K SA i A i B i C A B C S 4 T4 S 6 T6 S 2 T2 Wirowanie w prawo () Zależności czasowe w układzie serowania falownikiem silnika bezszczokowego (wirowanie w prawo)
U A U B SA U C S5 S6 S S2 S3 S4 2 3 4 5 6 T5 T4 T3 T2 T T5 T4 T6 T5 T4 T3 T2 T6 T6 omiar prądu: 3 2 6 5 4 3 2 Impulsy WM rzewodzenie ciągłe silnik, silnik, Zanegowane impulsy WM hamowanie rąd fazy S 4 T S 6 T3 S 2 T5 S4 K 2 4 K S S 4 K 5 K S4 S6 3 K 4 6 K S3 S3 6 K 3 K S6 S2 5 K 6 2 K S5 S5 2 K 3 5 K S2 SA i C i A i B A B C S T4 S 3 T6 S 5 T2 Wirowanie w lewo. Zależności czasowe w układzie serowania falownikiem silnika bezszczokowego (wirowanie w lewo bez zmiany uporządkowania impulsów z czujnika położenia wirnika)
k ref KS S Reg w2 + + MUL k -, I K0 k f L S2 RegI d w k i I dref k i I d k i i - z z = + dla =, I z = dla =0 k i i eq S Srukura układu dwukierunkowej regulacji prędkości silnika bezszczokowego zasilanego poprzez rójfazowy falownik napięcia z modulacją unipolarną
Logiczny sygnał powoduje przełączenie srukury logicznej adresowania sygnałów zgodnie z zależnościami: S' S S4 S2' S2 S5 S3' S3 S6 S4' S4 S S5' S5 S2 S6' S6 S3 i sygnałów usalających znak ekwiwalennego prądu sałego: SA' SA ' ' ' sa ' sb ' sc SA' SA' 0 ' ' 0 ' ' 0 k i i A sa k i i B sb X k i i C sc X X k i i eq Srukura pomiaru zasępczego prądu sałego dla silnika bezszczokowego w napędzie dwukierunkowym
S S S2 S2 S3 S3 S4 S4 S5 S5 S6 S6 SA SA SILNIK GENERATOR SILNIK GENERATOR i A i A i B i B i C i C i d i d a) b) rzebiegi impulsów bramkowych łączników (S S6), impulsów czujnika położenia wirnika (SA,, ) oraz przebiegi prądów faz silnika i prądu zasępczego dla pracy silnikowej i hamowania dla wirowania w prawo (a) i w lewo (b)
SA Jeden obró A A2 A3 A4 A5 B B2 B3 B4 B5 C C2 C3 C4 C5 GA GB GC f nf F T n Fn Fn Zasada pomiaru prędkości wirowania bezszczokowej maszyny jednobiegunowej
SA Jeden obró A A2 A3 A4 A5 B B2 B3 B4 B5 C C2 C3 C4 C5 f nf F T n 3 F n 2 F n Fn Fn Zasada pomiaru prędkości wirowania bezszczokowej maszyny dwubiegunowej