Star-magnetiliste sünkroonsete veoautode tärnide arvutamise ja kasutamise uuringud

Taust

Püsiv magneti sünkroonmootoreid (PMSMS) kasutatakse laialdaselt kaasaegses tööstuses ja igapäevaelus tänu nende eelistele suure efektiivsuse, energiasäästu ja töökindluse tõttu, muutes need eelistatud elektriseadmeteks paljudes põldudes. Püsimagneti sünkroonsed veoautod täiustatud juhtimistehnoloogiate kaudu ei paku mitte ainult sujuvat tõstmisliikumist, vaid saavutavad ka lifti auto täpset positsioneerimist ja ohutuse kaitset. Suurepärase jõudlusega on neist saanud võtmekomponendid paljudes liftisüsteemides. Liftitehnoloogia pideva arendamise korral suurenevad püsimagnetiliste sünkroonsete veoautode jõudlusnõuded, eriti "tähtede sukeldamise" tehnoloogia rakendamine, millest on saanud uurimistöö leviala.

Uurimisprobleemid ja olulisus

Täheliistumise pöördemomendi traditsiooniline hindamine püsimagnetilistes sünkroonsetes veoautodes tugineb teoreetilistele arvutustele ja tuletamisele mõõdetud andmete põhjal, mis võitlevad tähtsulamise ülikergeid protsesse ja elektromagnetiliste põldude mittelineaarsust, mille tulemuseks on madal efektiivsus ja täpsus. Hetkeline suur vool tähesulendamise ajal põhjustab püsimagnetite pöördumatu demagnetiseerimise ohtu, mida on samuti keeruline hinnata. Lõplike elementide analüüsi (FEA) tarkvara väljatöötamisega on nende probleemidega tegeletud. Praegu kasutatakse teoreetilisi arvutusi disaini juhtimiseks rohkem ja nende kombineerimine tarkvara analüüsiga võimaldab tähtede pöördemomendi kiiremat ja täpsemat analüüsi. See artikkel võtab näitena püsiva magneti sünkroonse veojõu masina, et viia läbi tähtede sulgevate töötingimuste lõplike elementide analüüs. Need uuringud mitte ainult ei aita rikastada püsiva magneti sünkroonsete veoautode teoreetilist süsteemi, vaid pakuvad ka tugevat tuge lifti ohutuse jõudluse parandamiseks ja jõudluse optimeerimiseks.

Lõplike elementide analüüsi rakendamine tärnide arvutamisel

Simulatsioonitulemuste täpsuse kontrollimiseks valiti olemasolevate katseandmetega veoauto, mille nimikiirus oli 159 p / min. Mõõdetud püsiseisundi tähtede pöördemoment ja erineva kiirusega mähisevool on järgmised. Tähemoment jõuab maksimaalselt kiirusel kell 12.00.

Joonis 1: Tähesuletamise mõõdetud andmed

Järgmisena viidi selle veojõu masina lõplike elementide analüüs läbi tarkvara Maxwell. Esiteks kehtestati veoauto geomeetriline mudel ning seati vastavad materjaliomadused ja piiritingimused. Seejärel saadi elektromagnetilise välja võrrandite lahendamisel erinevatel aegadel püsimagnetite ajadomeeni voolukõverad, pöördemomendi kõverad ja demagnetiseerumise olekud. Kontrolliti simulatsiooni tulemuste ja mõõdetud andmete järjepidevust.

Traktsioonimasina lõplike elementide mudeli loomine on elektromagnetilise analüüsi jaoks ülioluline ja seda siin ei täpsustata. Rõhutatakse, et mootori materiaalsed sätted peavad vastama tegelikule kasutamisele; Arvestades püsimagnetite järgnevat demagnetiseerimise analüüsi, tuleb püsimagnetite jaoks kasutada mittelineaarseid B-H kõveraid. See artikkel keskendub sellele, kuidas Maxwellis rakendada veojõu masina tähesulestamist ja demagnetiseerimise simuleerimist. Tarkvara tähtede sukeldamine realiseeritakse välise vooluringi kaudu, mille konkreetne vooluringi konfiguratsioon on näidatud alloleval joonisel. Veojõumasina kolmefaasilisi staatori mähiseid tähistatakse vooluahelas lphaasea/b/c-na. Kolmefaasiliste mähiste järsu lühise tähesuletuse simuleerimiseks ühendatakse paralleelne moodul (koosneb vooluallikast ja voolu juhitud lülitist) järjestikuseks iga faasi mähise ahelaga. Algselt on praegune juhitav lüliti avatud ja kolmefaasiline vooluallikas varustab mähistele toidet. Seadme ajal sulgub praegune kontrollitud lüliti, lühistades kolmefaasilise vooluallika ja lühendades kolmefaasilised mähised, sisenedes lühise tähestiku olekusse.

Joonis 2: Täheliigese vooluringi disain

Veomismasina mõõdetud maksimaalne tärnimismoment vastab kiirusele 12 p / min. Simulatsiooni ajal parandati kiirust 10 p / min, 12 p / min ja 14 p / min, et joondada mõõdetud kiirusega. Seoses simulatsiooni peatumise ajaga, arvestades, et mähised voolud stabiliseeruvad kiiremini madalamatel kiirustel, seati ainult 2–3 elektritsüklit. Tulemuste aja domeeni kõverate põhjal võib hinnata, et arvutatud tähe-pöördemoment ja mähisevool on stabiliseerunud. Simulatsioon näitas, et püsiseisundi tähtede sukeldamise pöördemoment kiirusel 12 p / min oli suurim, 5885,3 nm juures, mis oli mõõdetud väärtusest 5,6% madalam. Mõõdetud mähisevool oli 265,8 A ja simuleeritud vool oli 251,8 A, simulatsiooniväärtus ka 5,6% madalam kui mõõdetud väärtus, mis vastab disaini täpsuse nõuetele.

Joonis 3: Star-sukeldamise pöördemoment ja mähisvool

Traktsioonimasinad on ohutuskriitilised spetsiaalsed seadmed ja püsiv magneti demagnetiseerimine on üks peamisi tegureid, mis mõjutavad nende jõudlust ja töökindlust. Pöördumatu demagnetiseerumine, mis ületab standardeid, pole lubatud. Selles artiklis kasutatakse tarkvara ANSYS MAXWELL, et simuleerida püsimagnetite demagnetiseerimisomadusi pöördmagnetväljade all, mis on indutseeritud tähestiku olekus lühisevoolude poolt. Möödavoolu suundumusest ületab voolu piik tähtsulamise hetkel 1000 A ja stabiliseerub pärast 6 elektritsüklit. Maxwelli tarkvara demagnetiseerimise kiirus tähistab püsimagnetite jääkmagnetismi suhet pärast kokkupuudet demagnetiseeriva väljaga nende algse jääkmagnetismiga; Väärtus 1 ei näita demagnetiseerumist ja 0 näitab täielikku demagnetiseerimist. Demagnetiseerimiskõverate ja kontuurikaartide põhjal on püsiv magneti demagnetiseerimiskiirus 1, ilma demagnetiseerimist ei täheldatud, kinnitades, et simuleeritud veojõu masin vastab usaldusväärsuse nõuetele.

Joonis 4: Mühise voolu aja domeeni kõver tärnisuhendi all nimikiirusel

Joonis 5.

Süvendamine ja väljavaade

Nii simuleerimise kui ka mõõtmise kaudu saab tõhusalt juhtida veoautotri tähestiku pöördemomenti ja püsiva magneti demagnetiseerimise riski, pakkudes tugevat tuge jõudluse optimeerimiseks ning tagada veoautode ohutu töö ja pikaealisus. Selles artiklis ei uurita mitte ainult tärnimismomendi ja demagnetiseerimise arvutamist püsimagneti sünkroonsetes veoautodes, vaid soodustab tugevalt ka lifti ohutuse ja jõudluse optimeerimise paranemist. Loodame interdistsiplinaarse koostöö ja vahetuste kaudu selles valdkonnas tehnoloogia arengu ja uuenduslike läbimurde edendamist. Samuti kutsume üles rohkem teadlasi ja praktikuid keskenduma sellele valdkonnale, aidates kaasa tarkusele ja jõupingutustele püsimagneti sünkroonsete veoautode jõudluse suurendamiseks ja liftide ohutu toimimise tagamiseks.