Maszyny Bezszczotkowe z Magnesami Twałymi Systemy Elektomechaniczne d inż. Michał MICHNA, d hab. inż. Mieczysław Ronkowski
Plan pezentacji Rozwój maszyn elektycznych z MT Zastosowanie maszyn bezszczotkowych z MT Mateiały magnetycznie twałe Budowa i zasada działania maszyn z MT Model obwodowy i paamety maszyn z MT Pzykłady analizy 2 Systemy Elektomechaniczne
Rozwój maszyn elektycznych z magnesami twałymi 3 Systemy Elektomechaniczne
Rozwój maszyn elektycznych Pzyczyny ozwoju ME Inżynieia mateiałowa Nowe zastosowania Enegoelektoniki i metody steowania Wymagania śodowiskowe/polityczne ochona śodowiska, oszczędzanie enegii Duże pojekty naukowe MEA, HEV/EV, ogniwa paliwowe, budynki inteligentne, bioinżynieia 4 Systemy Elektomechaniczne
Rozwój maszyn elektycznych Maszyny wysokoobotowe 5 Systemy Elektomechaniczne
Ewolucja maszyn elektycznych Napięcie stałe (DC) Pąd stały (DC) 3-faz. napięcie pzemienne (AC) 3-faz. napięcie pzemienne (AC) Silnik pądu stałego Napięcie stałe (DC) Silnik synchoniczny Pąd stały (DC) 3-faz. napięcie pzemienne (AC) Silnik asynchoniczny/indukcyjny 3-faz. napięcie pzemienne (AC) Silnik pądu stałego z magnesami twałymi 3-faz. napięcie postokątne Silnik synchoniczny z magnesami twałymi 3-faz. napięcie pzemienne (AC) Silnik synchoniczny eluktancyjny Kluczowane sekwencyjnie napięcie stałe (DC) Silnik bezszczotkowy pądu stałego z magnesami twałymi i komutatoem elektonicznym Silnik bezszczotkowy pądu pzemiennego z magnesami twałymi i komutatoem elektonicznym Silnik o pzełączanej eluktancji z komutatoem elektonicznym 6 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny bezszczotkowe z MT Silniki z magnesami twałymi Komutatoowe silniki pądu stałego Silniki bezszczotkowe Silniki skokowe Bezszczotkowe silniki pądu stałego Bezszczotkowe silniki pądu pzemiennego 7 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny bezszczotkowe z MT Bezszczotkowe silniki pądu stałego BLDCM silniki z tapezoidalnym pzebiegiem napięcia indukowanego otacji silniki zasilane pądem o pzebiegu postokątnym Bezszczotkowe silniki pądu pzemiennego PMSM silniki z sinusoidalnym pzebiegiem napięcia indukowanego otacji silniki zasilane pądem o pzebiegu sinusoidalnym 8 Systemy Elektomechaniczne
Silnik bezszczotkowy z MT Zalety Wady Bak szczotek (bezszczotkowa) Dobe pzenoszenie ciepła i łatwe chłodzenie - źódłem ciepła stojan Większa szczelina niż w IM i SRM Bak stat wzbudzenia - wysoka spawność Wysoka gęstość mocy Współczynnik mocy bliski cosf=1 Badzo dobe paamety dynamiczne Magnesy twałe są ważliwe na tempeatuę, a tym samym paamety silnika zależą od tempeatuy Doższe niż IM i SRM Wymagają układu zasilnia i steowania 9 Systemy Elektomechaniczne
Silnik bezszczotkowy z MT Zalety Wady Bak szczotek (bezszczotkowa) Dobe pzenoszenie ciepła i łatwe chłodzenie - źódłem ciepła stojan Większa szczelina niż w IM i SRM Bak stat wzbudzenia - wysoka spawność Wysoka gęstość mocy Współczynnik mocy bliski cosf=1 Badzo dobe paamety dynamiczne Magnesy twałe są ważliwe na tempeatuę, a tym samym paamety silnika zależą od tempeatuy Doższe niż IM i SRM Wymagają układu zasilnia i steowania 10 Systemy Elektomechaniczne
Maszyn bezszczotkowe z MT IM SBMT Spawność Śednia (70-96%) Wysoka (93-95%) wsp. mocy 0,7-0,86 >0,94 staty mocy stojan i winik stojan szczelina powietzna mała, hamoniczne żłobkowe, hałas duża wsp. moc/masa śedni (75W/kg) duży (160W/kg) konstukcja winika posta, wytzymała cena niska wysoka posta lub złożona, podatność MT na siły odśodkowe 11 Systemy Elektomechaniczne
Maszyn bezszczotkowe z MT Melfi, M.J.; Roges, S.D.; Evon, S.; Matin, B. Pemanent Magnet Motos fo Enegy Savings in Industial Applications. PPIC 2008 12 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny elektyczne 13 Systemy Elektomechaniczne
Zastosowanie maszyn z MT 14 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny z magnesami twałymi 40% światowej podukcji MT pzeznaczone jest do wzbudzania maszyn elektycznych 70% z nich stosowane w pojazdach mechanicznych (samochody) oczna światowa podukcja samochodów wynosi około 70 mln sztuk współczesny samochód wyposażony jest pzeciętnie w 35 silników elektycznych 2 miliady maszyn ocznie 15 Systemy Elektomechaniczne
Samochody elektyczne i hybydowe 47 kw pemanent magnet electic moto 16 http://www.mitsubishi-motos.com/special/ev/ Systemy Elektomechaniczne
Samochody elektyczne i hybydowe Geneal Motos will become the fist Ameican automotive manufactue to build its own electic motos when poduction begins in White Mash, Mayland, in late 2012. In pomoting this capability, GM has eleased details of the fist moto to be built thee, the 85 kw (114 hp) pemanent magnet moto to be used in the 2013 Chevolet Spak EV 17 http://www.gizmag.com/gm-85-kw-ev-moto/20329/ Systemy Elektomechaniczne
Napędy pomocnicze w samochodach 18 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny z magnesami twałymi spzęt gospodastwa domowego silniki komutatoowe z MT pzemysł komputeowy ocznie podukuje się ok.300 mln sztuk dysków twadych 19 Systemy Elektomechaniczne
ABB pemanent magnet geneato 3.6 MW fom a 500 mm fame 20 Systemy Elektomechaniczne
Canopy Technologies output powe speed Voltage Efficiency 4.0 to 32.0 MW 0 to 6200 pm 4,160 to 15 kv >98% 21 Systemy Elektomechaniczne
AGV Maximum pm 4500 Taction powe 720kW Continuous powe 720kW Electic netwok 3000V dc Polaity 12 poles Efficiency (RC) 97% Fame size 650mm Fame length 650mm Total weight 730kg 22 Systemy Elektomechaniczne
Koszt silnika z magnesami twałymi Koszt mateiałów 51% 20% 6% 14% dzeń stojana uzwojenia stojana obudowa Koszt podukcji 9% winik 9% mateiały 45% 34% 12% montaż i testy koszty podukcji maża 23 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twade 24 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe http://www.anoldmagnetics.com/ 25 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe Alnico ceamiczne feyty bau i stontu z domieszkami piewiastków ziem zadkich: samoowo-kobaltowe SmCo neodymowe NdFeB 26 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe SmCo 5 NdFeB feyt AlNiCo B [T] 0.85 1 1 1.41 0.3 0.45 1.25 (BH) max [kj/m 3 ] 145 200 200 420 20 40 50 JH c [ka/m] >1600 1040-3000 240 320 55 T max [ºC] 250 80 200 150 300 450-500 cena 120 /kg 50 /kg 15-20 /kg 27 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe Mateial Cost Index Maximum Enegy Poducts (BH)max(MGOe) Coecivit y Hci(KOe) Maximum Woking Tempeatue( C) Machinability Nd-Fe-B(sinteed) 65% Up to 45 Up to 30 180 Fai Nd-Fe-B (bonded) 50% Up to 10 Up to 11 150 Good Sm-Co (sinteed) 100% Up to 30 Up to 25 350 Difficult Sm-Co (bonded) 85% Up to 12 Up to 10 150 Fai Alnico 30% Up to 10 Up to 2 550 Difficult Had Feite 5% Up to 4 Up to 3 300 Fai Flexible 2% Up to 2 Up to 3 100 Excellent www.stanfodmagnets.com 28 Systemy Elektomechaniczne
Rynek MT 29 Systemy Elektomechaniczne
Rynek MT 30 Systemy Elektomechaniczne
Rynek MT 31 Systemy Elektomechaniczne
Rynek MT 32 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały MT 33 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe 34 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe Tlenki ziem zadkich są poddawane pocesowi ozdabniania i afinacji (oczyszczania) Pzygotowywane są kompozyty z mateiałów bazowych (metali ziem zadkich, żelaza, kobaltu) topionych w piecach indukcyjnych w śodowisku póżni Bloki (wlewki) kompozytu są ozdabnianie (szlifowanie lub ścieanie) w atmosfeze gazów osłonowych (azotu i agonu) w celu uzyskania poszków o wielkości zędu kilku mikonów www.shinetsu-ae-eath-magnet.jp 35 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe Fomowanie magnesów w pocesie pasowania w polu magnetycznym Spiekanie pzepowadzanie w póżni lub w atmosfeze gazów osłonowych, w óżnych tempeatuach w zależności od typu magnesu. W tym pocesie zwiększa się gęstość magnesów i zmniejsza ich objętość (około 50%) Wyżazanie - stazenie magnesów w celu popawienia właściwości magnetycznych i stabilności paametów Kontola jakości i paametów magnesów 36 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe Obóbka mechaniczna pzez szlifowanie magnesów diament Plateowanie Nd-Fe-B magnets ae geneally susceptible to ust so they ae suface teated with nickel o paint. Sm-Co magnets have a high esistance to coosion so they ae not usually plated. Kontola jakości, pomiay Magnesowanie Pakowanie, wysyłka 37 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe 38 Systemy Elektomechaniczne
Mateiały magnetycznie twałe Paamety magnesów NdFeB postopadłościennych magnesowanych postopadle 39 Systemy Elektomechaniczne www.shinetsu-ae-eath-magnet.jp
Mateiały magnetycznie twałe Paamety magnesów NdFeB postopadłościennych magnesowanych ównolegle 40 Systemy Elektomechaniczne www.shinetsu-ae-eath-magnet.jp
Mateiały magnetycznie twałe Paamety magnesów w kształcie pieścienia www.shinetsu-ae-eath-magnet.jp 41 Systemy Elektomechaniczne
Budowa 42 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny bezszczotkowe z MT B =1,2T, H c =850kA/m, (BH) max =270kJ/m 3 43 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny bezszczotkowe z MT 44 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny taczowe z MT 45 Systemy Elektomechaniczne
Segmented ElectoMagnetic Aay 46 Systemy Elektomechaniczne
Zasada działania 47 Systemy Elektomechaniczne
Pole wzbudzenia maszyny z MT 48 Systemy Elektomechaniczne
Maszyny bezszczotkowe z MT a) b) c) d) e) f) sinusoidalne tapezoidalne 49 Systemy Elektomechaniczne
Pezentacja filmu Silniki bezszczotkowe z magnesami twałymi 50 Systemy Elektomechaniczne
Modelowanie 51 Systemy Elektomechaniczne
Schemat układu napędowego SBMT ZE PE UEM MR n US CPW Zadawanie UEM układ elektomechaniczny silnika, ŹE źódło enegii elektycznej, PE - pzekształtnik enegoelektoniczny, US układ steowania, CPW czujnik położenia winika, MR maszyna obocza (obciążenie) 52 Systemy Elektomechaniczne
Schemat układu napędowego w m T m u s i s s P s SBMT P m m Silnik bezszczotkowy o magnesach twałych dwuwotowy pzetwonik elektomechaniczny: wota (zaciski) obwodu stojana/twonika s dopływ enegii elektycznej pzetwazanej ma enegię mechaniczną, wota układu (obwodu) mechanicznego m odpływ enegii mechanicznej 53 Systemy Elektomechaniczne
Silnik DC z MT z uzwojeniem dwupasmowym dzielonym a) b) S N S N Stojan (twonik) silnika stanowi układ uzwojenia dwupasmowego dzielonego zintegowanego z falownikiem zasilanym ze stałego źódła pądowego o wydajności Is. c) d) e) f) g) 54 Systemy Elektomechaniczne
Silnik DC z MT z uzwojeniem dwupasmowym dzielonym a) b) S N c) d) S N Na winiku umocowany jest magnes twały jako źódło pola wzbudzenia o indukcji B f i stumieniu f Czujniki SH1 oaz SH2 (sondy Hall a) służą do okeślenia położenia kątowego winika; ich sygnały steują kluczowaniem tanzystoów mocy T1, T2, T3 i T4 e) f) g) 55 Systemy Elektomechaniczne
Silnik DC z MT z uzwojeniem dwupasmowym dzielonym a) b) S N S N Paca silnika ma chaakte cykliczny - jeden cykl pacy odpowiada jednemu obotowi winika. W jednym cyklu pacy występują cztey takty - w każdym takcie zasilana jest tylko jedna połówka uzwojenia. c) d) e) f) g) pzebieg czasowy momentu elektomagnetycznego pzy założeniu sinusoidalnego ozkładu indukcji pola wzbudzenia i pzepływu twonika 56 Systemy Elektomechaniczne
Silnik DC z MT z uzwojeniem dwupasmowym dzielonym a) b) S N S N Waunkiem geneacji stałego jednokieunkowego momentu obotowego jest utzymanie tych pzepływów (pól) nieuchomych względem siebie dla ustalonego stanu pacy c) d) e) f) g) Sygnałem steującym kluczowaniem tanzystoów jest położenie kątowe winika 57 Systemy Elektomechaniczne
Model fizyczny silnika w układzie osi natualnych stojana as bs i winika qd w układzie osi qd winika F s S F s S N N ' fd F f f 58 Systemy Elektomechaniczne
Model silnika napięcia na zaciskach poszczególnych pasm uzwojenia stojana zawieają tylko piewszą hamoniczną: u u as bs 2U 2U s s cos sin esu esu t esu w ( ) d 0 esu (0) Relacje między zmiennymi zaciskowymi w układzie osi stojana as bs i układzie osi winika qd opisują ównania u u qs ds cos sin sin u cos u as bs i i as bs cos sin sin i cos i qs ds 59 Systemy Elektomechaniczne
Dynamiczny model obwodowy silnika Obwód całkowania pędkości 60 Systemy Elektomechaniczne
Model silnika Modele spzężeń tansfomatoowych uzwojeń stojana i winika w osiach qd qs ( L ls L mq ) i qs ds L ls i ds L md ( i ds I ` f ) F s S N Obwód całkowania pędkości ' fd 61 Systemy Elektomechaniczne
Model silnika Modele spzężeń tansfomatoowych uzwojeń stojana i winika w osiach qd qs stumień spzężony z uzwojeniem stojana jakby uchomym w osi q; ds stumień spzężony z uzwojeniem stojana jakby uchomym w osi d; L mq indukcyjność magnesowania modelująca wpływ stumienia głównego (magnesującego) w osi q na właściwości silnika; qs ds ls qs ls ds mq qs L i L i L i L ( i I ) L i L i md ds f ls ds md ds L md indukcyjność magnesowania modelująca wpływ stumienia głównego (magnesującego) w osi d na właściwości silnika; L ls indukcyjności ozposzenia uzwojenia stojana modelująca wpływ stumienia ozposzenia na właściwości silnika fd 62 Systemy Elektomechaniczne
Model silnika Modele spzężeń elektomechanicznych uzwojeń stojana i winika w osiach qd SEM otacji e w ds qs eqs w ds Moment elektomagnetyczny T T eq i qs ds T e iqs λds ids λqs e ed i ds qs Wypadkowy moment elektomagnetyczny T P 2 P L I i L L 2 md f qs md mq i qs i ds 63 Systemy Elektomechaniczne
Silnik bezszczotkowy o magnesach twałych: uzwojenie 3-pasmowe Falownik tójfazowy mostkowy i as Stojan/twonik T1 D1 T3 D3 T5 D5 as Winik/magneśnica u d C T2 D2 T4 D4 T6 D6 i bs bs i s u cs N u as u bs cs N B f S ω CP Maszyna obocza i cs Te is B f T j B e s f u s ST Układ silnika bezszczotkowego o magnesach twałych z uzwojeniem 3-pasmowym (CP - czujnik położenia kątowego winika, ST - układ steowania) 64 Systemy Elektomechaniczne
Silnik bezszczotkowy o magnesach twałych: uzwojenie 3-pasmowe Falownik tójfazowy mostkowy i as Stojan/twonik T1 D1 T3 D3 T5 D5 as Winik/magneśnica u d C T2 D2 T4 D4 T6 D6 i bs bs i s u cs N u as u bs cs N B f S ω CP Maszyna obocza i cs Te is B f T j B e s f u s ST Na stojanie silnika umieszczone jest klasyczne uzwojenie tójpasmowe, na winiku umieszczone są magnesy twałe, Uzwojenie jest zwykle zasilane z dwustopniowego falownika napięcia z postownikiem 65 Systemy Elektomechaniczne
Model silnika napięcia fazowe na zaciskach uzwojenia stojana zawieają tylko piewszą hamoniczną: u u u as bs cs 2U 2U 2U s s s cos cos cos esu esu esu 2 3 2 3 steowane są kątem położenia winika t esu w ( ) d 0 esu (0) 66 Systemy Elektomechaniczne
Model silnika Systemy Elektomechaniczne 67 Relacje między zmiennymi zaciskowymi w układzie osi stojana as bs cs i w układzie osi winika qd opisują ównania cs bs as s ds qs u u u u u u 2 1 2 1 2 1 3 2 3 2 3 2 3 2 0 sin sin sin cos cos cos 3 2 s dc qs cs bs as i i i i i i 0 3 2 3 2 3 2 3 2 1 sin cos 1 sin cos 1 sin cos (0) ) ( 0 t d w
Model silnika ównanie momentu elektomagnetycznego silnika ma postać T e 3 2 P 2 i qs ds i ds i qs Powyższe ównanie óżni się od ównania modelu dwupasmowego współczynnikiem 3/2, któy wynika z konieczności zapewnienia niezmienniczości (kowaiantności) mocy pzy pzejściu z układu osi as bs cs do układu osi qd. 68 Systemy Elektomechaniczne
abc/qd Dynamiczny model obwodowy silnika c Dynamiczny model obwodowy silnika bezszczotkowego o magnesach twałych z uzwojeniem 3- pasmowym w układzie osi as bs cs/qd c c Obwód całkowania pędkości 3 Model obwodowy silnika z uzwojeniem 3- pasmowym u układzie osi qd - analogiczny do modelu fizycznego silnika z uzwojeniem 2- pasmowym 69 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu obwodowego Wyznaczanie watości paametów modelu liniowego na podstawie danych katalogowych 70 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu obwodowego Geneal Symbols Units BSM 100 N- A BSM 100 N-4250 AA Continuous Stall Togue Tcs Ib-in 354 354 N-m 40.0 40.0 Continuous Cuent Iscc amps 28.95 18.09 Peak Togue Tp Ib-in 1416.0 1416.0 N-m 160.0 160.0 Peak Cuent Isp amps 104.23 48.84 Mechanical Time Constant tmj msec 0.31 0.28 Electical Time Constant tel msec 10.3 11.5 Rated Speed nn pm 2000 1200 Rated Voltage Udn volts 300 300 dane katalogowe SBMT fimy BALDOR (www.baldo.com) 71 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego Electical Symbols Units BSM 100 N- A BSM 100 N-4250 AA Ib-in/amp 13.58 21.74 Togue Constant kt Nm/amp 1.535 2.457 Voltage Constant ke V pk /kpm 131.26 210.02 V ms /kpm 92.83 148.53 Resistance RsL-L ohms 0.18 0.42 Inductance LsL-L mh 1.867 4.86 dane katalogowe SBMT fimy BALDOR (www.baldo.com) 72 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego Mechanical Symbols Units BSM 100 N- 4150A BSM 100 N-4250 AA Inetia J Ib-in-s 2 0.0349 0.0349 Kg-cm 2 39.431 39.431 Maximum Speed nmx pm 3000 3000 Numbe of Moto Poles P 8 8 Resolve Speed 1 1 Weight Ibs/Kg 77/35 77/35 dane katalogowe SBMT fimy BALDOR (www.baldo.com) 73 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego BSM 100 N- 4150A BSM 100 N- 4250A 74 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego Watości momentów dla dowolnych watości pądu stojna I s wyznaczamy z zależności: T=k T *I s Continuous Stall Toque Peak Toque k T Togue Constant Tcs=kT*Iscc Tp=kT*Isp Zakładamy, że watości pądów Iscc oaz Isp odpowiadają pądowi stałemu. Poównujemy tak wyznaczone watości momentów z watościami katalogowymi 75 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego Zależność teoetyczna na moment elektomagnetyczny T e 3 fd iqs] md If ) iqs 2 P [ ' 2 3 2 P [( L 2 ] i qs 3 2 Iscc współczynnik 3/2 wynika z zasady niezmienniczości mocy T e Tcs 3 2 P 2 ( L md I f 3 ) 2 Iscc 76 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego T e kt E Tcs of 3 2 ( L 3 2 P ( 2 L I md f md P ( L 2 I f md ) I 3 2 P ) Ω 2 f m 3 ) 2 Iscc ( L md I f P ) 2 3 P 3 ( L I md f ) Tp/( Ip) 2 2 2 3 P 3 ( L I md f ) Tcs /( Iscc) 2 2 2 ( L 2n 60 md I f ) kt 3 /( 2 Watość Voltage Constant ke wyznaczono pzy pędkości 1000pm i zgodnie z pomiaem odpowiada ona napięciu międzypasmowemu, czyli ke 3 E of ( L md I f P ) 2 21000 60 ( L md I f ) ke P /( 3 2 P 2 3 ) 2 21000 ) 60 77 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego Watość katalogowa Inductance LsL-L dotyczy watości międzyfazowej 1 LsLL 2Lls Lms ( Lms) 2Lls 2 3 L md L ms 2 Zakładamy, że na indukcyjności ozposzenia 2L ls pzypada 10% a na L md 90% 3 2 L ms L 0. 9 md L sl L L 1 (0.1 2 ls L sl L ) 78 Systemy Elektomechaniczne
Paamety modelu liniowego Mając watość L md można obliczyć pąd zasilania uzwojenia modelującego magnes twały I ( L I )/ f md f L md Rezystancja fazy stojana R 2 1 s R sl L Współczynnik tacia B m szacujemy w opaciu o staty mechaniczne dla danej mocy znamionowej P n B m Pn (0.005 0.01) ( mn ) 2 P n T sc 2 mx n 60 mmx 2 mx n 60 79 Systemy Elektomechaniczne
Pzykłady analizy 80 Systemy Elektomechaniczne
Pzykłady analizy: SBMT 2-pasmowy BEZSZCZOTKOWY SILNIK PRADU STALEGO:CHARAKT. STATYCZNE Date/Time un: 01/12/98 20:28:05 Tempeatue: 27.0 1.5 Te [Nm] 1.0 t0 = 0 0.5 t0 = -pi/6 W [ad/s] 0 0 t0 = +pi/6-0.5-300a -200A -100A 0A 100A 200A 300A V(Te) IW Wyniki analizy.dc silnika bezszczotkowego o magnesach twałych: statyczna chaakteystyka mechaniczna T e = T e ( ) pzy esu (0)=0 oaz (0)=0; = - /6; = + /6 81 Systemy Elektomechaniczne
Pzykłady analizy: SBMT 2-pasmowy napięcia pasmowe stojana BEZSZCZOTKOWY SILNIK PRADU STALEGO:CHARAKT. DYNAMICZNE Date/Time un: 01/12/98 20:13:07 Tempeatue: 27.0 20V BEZSZCZOTKOWY SILNIK PRADU STALEGO:CHARAKT. DYNAMICZNE Date/Time un: 01/12/98 20:19:13 Tempeatue: 27.0 800m 200 1 2 [Nm] [ad/s] W Te 0V 600m 150-20V 20V V(as) 400m 100 0V -20V 0s 100ms 200ms 300ms 400ms 500ms 600ms V(bs) Time 200m 50 pądy pasmowe stojana BEZSZCZOTKOWY SILNIK PRADU STALEGO:CHARAKT. DYNAMICZNE Date/Time un: 01/12/98 20:13:07 Tempeatue: 27.0 5.0A 0A -5.0A I(G_Ias) 4.0A 0 >> 0 0s 100ms 200ms 300ms 400ms 500ms 600ms 1 V(Te) 2 I(V_W) Time T e - moment elektomagnetyczny; w - (W) elektyczna pędkość kątowa silnika 0A -4.0A 0s 100ms 200ms 300ms 400ms 500ms 600ms I(G_Ibs) Time 82 Rozuch silnika esu (0) = 0; (0) = 0 oaz T L = 0 Systemy Elektomechaniczne
Pzykłady analizy: SBMT 3-pasmowy 1 2.4KA 2 300V T e (179.818m,2.0148K) 2.0KA 200V 1.6KA 1.2KA 100V w m (179.818m,25.365) 0V 0.8KA 0.4KA 0A -100V T e - moment elektomagnetyczny; w m - pędkość kątowa mechaniczna silnika >> -200V 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms 120ms 140ms 160ms 180ms 200ms 1 I(V_W)/4*30/pi 2 V(Te) Time zasilanie napięciem sinusoidalnym: ozuch U dn = 300V esu (0) = 0.1858ad; (0) = 0; T L = k TL w m ; k TL = 0.12 Nms/ad 83 Systemy Elektomechaniczne
Pzykłady analizy: SBMT 3-pasmowy 400V 0V -400V 50A V(as) napięcie u as 0A SEL>> -50A 280ms 285ms 290ms 295ms 300ms I(G_Ias) Time pąd i a pasmowy stojana zasilanie napięciem odkształconym (falownikowe): stan ustalony U dn = 300V esu (0) = 0.1858ad; (0) = 0; T L = k TL w m ; k TL = 0.12 Nms/ad 84 Systemy Elektomechaniczne
Pzykłady analizy: SBMT 3-pasmowy 2.00KA 1.75KA SEL>> 1.50KA 30V I(V_W)*30/pi/4 pędkość kątowa mechaniczna w m 25V moment elektomagnetyczny Te 20V 280ms 285ms 290ms 295ms 300ms V(Te) Time zasilanie napięciem odkształconym (falownikowe): stan ustalony U dn = 300V esu (0) = 0.1858ad; (0) = 0; T L = k TL w m ; k TL = 0.12 Nms/ad 85 Systemy Elektomechaniczne
Dziękuję za uwagę 86 Systemy Elektomechaniczne