三相感應電動機的機械設計

三相感應電動機的機械設計

三相感應電動機的機械設計。

不可否認的是,世界氣候條件正在經歷顯著質量下降,我們家周圍的空氣,包括雅加達,不再可行,因為我們每天呼吸的空氣中含有大量危險的顆粒物 2.5。 不僅是空調,對汽油和柴油等加工石油的高需求導致印度尼西亞進口,2018 年每天進口 393,000 桶。 當然,用於滿足燃料需求的預算不小,未來幾年也不會減少,因為印尼的石油庫存也減少了。 基於這些問題,Universitas Indonesia 致力於打造一種環保的交通工具,稱為 Electric Bus。 這輛電動巴士有一個三相感應電動機形式的原動機。 本文作者正在研究構建用於 The Bus 的電動機設計,以便電動機能夠按照設計規範產生性能。

具有極相位調製 (PPM) 的多相感應電機 (MIM) 驅動器適用於電動汽車 (EV) 應用,因為其原因包括在擴展的速度-轉矩範圍內具有高效率的恆定功率運行和高可靠性。 通過使用 Pole-Phase 調製,本文提出了一種用於 EV 應用的 45 相鼠籠式感應電機 (IM) 驅動器,其速度比為 1:3:5:9:15。 所提出的具有 45 個定子槽的 90 相 IM 驅動器能夠在五種不同的極相組合下運行,即 45 相 2 極、15 相 6 極、9 相 10 極、5 相 18極和 3 相 30 極。 上述五種組合使這款 MIM 驅動器適用於 EV 應用,消除了傳統 EV 中的機械齒輪系統。 這有助於節省車輛的尺寸和重量。 這款 MIM 驅動器為低速啟動加速和坡度路線提供高扭矩,並為中高速巡航提供大功率,類似於典型的五檔 IC 發動機。

討論了使用兩個轉換器操作連接到單相供電系統的三相感應電動機的問題。 特別關注不同電機額定功率的啟動扭矩和最小不平衡要求。 這裡提出了一種新的方法,即計算轉換器的啟動和運行尺寸,以使電機能夠在滿載條件下以最小的不平衡因子啟動。 這些尺寸也被建模為電機功率的函數,適用範圍廣。 還介紹並建模了確定第一轉換器尺寸的切換時刻的方法。 該建議的數值應用已在不同的感應電機上進行,以研究其有效性。 結果證明在正常運行條件下合理的最小不平衡係數為 5.8%。 他們還證明了足夠的啟動扭矩至少等於滿載數字。

該方法涉及使用塊換向和操作電動機以使換向角小於180度且大於120度。 定義了自然數量的相等持續時間的連續狀態,其中兩個或三個相 (P1-P3) 中的每一個具有非零相電壓。 狀態持續時間由電機速度和極數得出。 一項獨立索賠還包括以下內容:無刷三相電動機。

三相感應電動機的機械設計

一種多相電動機,包括外殼、安裝到外殼的定子、相對於定子可旋轉地安裝的轉子、以及位置感測系統,該位置感測系統被配置和設置成輸出表示轉子相對於定子的位置的信號。 位置傳感系統包括相對於轉子安裝的旋轉構件和相對於旋轉構件安裝的多個數字傳感器。 多個數字傳感器中的至少兩個被配置和設置為生成正交輸出信號。 多個數字傳感器被配置和設置成感測旋轉構件的離散部分以檢測轉子相對於定子的位置。

所提出的方法基於提取感應電機中定子電流(id 和 iq)的 d-q 軸分量中存在的高頻子帶 (HFSB) 內容的幅度和相位。 通過使用由調製濾波器組實現的小相幀處理 id 和 iq 來提取所需的幅度和相位。 該濾波器組採用六個數字高通濾波器設計,其係數由雙正交小相基函數確定。 提取的 HFSB 內容提供了可以準確快速地檢測故障的特徵信息。 基於小相的電氣故障檢測方法已成為數字化實現的程序。 針對在不同運行條件下從兩個不同感應電機驅動器收集的定子電流,離線評估所提出方法的性能。 離線測試結果表明,電氣故障檢測準確、可靠、快速,靈敏度較低。

描述了在輸電線路斷相期間使用功率因數校正電容器斷開配電線路上的大量電機負載而導致的過電壓。 通過現場測試、穩態分析和瞬態分析對過電壓現象進行了研究。 實驗結果表明,6.6 kV 配電線路與 22 kV 開相輸電線路的線間電壓為 1.7 個單位。 過電壓由兩種類型的諧振引起。 一種是功率因數校正電容與電機二次側阻抗之間的線性電路諧振。 阻抗的正分量和負分量之間的差異產生諧振。 另一種是功率因數校正電容器與變壓器飽和電抗之間的非線性電路諧振。

該模塊由不可控整流電路、降壓變換電路和三相逆變電路組成,作為驅動三相感應電機。 該模塊是一個連接三相整流器電路的網絡源,由其三相自耦變壓器輸出控制至 200 Vdc。 然後將直流輸出整流電路連接到降壓轉換器電路,使輸出直流作為輸入逆變器三相,產生電壓為100 Vac。 逆變器輸出電壓以運行三相感應電動機。 用於觸發逆變器 MOSFET 的開關技術是 180 導通的 PWM(脈衝寬度調製)電壓開關模式。 PWM 信號的產生是通過微控制器 ATmega 8535 控制的。

三相感應電動機的機械設計

本文對兩種類型的 3 相 BLDC 電機進行建模,一種為 Y 連接型,另一種為獨立型,並對其進行仿真,比較其特性。 仿真結果表明,獨立三相 BLDC 電機的相電壓高於 Y 接三相 BLDC 電機。 當定子電阻和電感穩定時,高相電壓會導致最大相電流增加,並且連續增加會導致最大轉矩增加。 還發現通過控制獨立無刷直流電機的相電流,可以減少獨立相無刷直流電機的電流脈動。

提出了一種低速工況下基於鎖相環技術的轉子位置實時跟踪與估計方法,用於解決電動汽車永磁同步電機(PMSM)控制系統檢測精度問題。 分析了高頻信號波動的控制原理,建立了轉子估計同步旋轉參考系下三相永磁同步電機的數學模型。 分析了鎖相環(PLL)的基本原理。 設計並分析了一種基於鎖相環的轉子位置估計方法。 最後,建立了無傳感器控制系統的仿真模型,並進行了仿真實驗。 仿真實驗結果表明,基於鎖相環的無傳感器控制可以獲得準確的轉子位置和優良的控制能力。 因此,基於鎖相環的轉子位置估計方法是電動汽車驅動電機無傳感器控制的理想方法。

本發明涉及一種用於功率變換器操作的電動機,其具有可選擇的多相定子繞組,該定子繞組被分成類似的m相部分繞組系統並連接到並聯連接在上的總共一個功率變換器橋支路。直流側。 可以選擇開關觸點相對較少的定子繞組,因為部分繞組系統是電隔離的,並以固定星形或多邊形陣列排列,因此,為了改變繞組,每個部分系統的至少一個連接點可以連接到從相位的角度來看,另一個部分系統通過單獨的開關組件的直徑相對的連接點。

電動機系統包括電動機外殼和設置在電動機外殼內的定子芯。 定子芯包括用於使流體從中通過的護鐵熱交換器。 流體入口設置在護鐵熱交換器的第一部分a處,該第一部分至少部分地與液體冷卻劑源流體連​​通並且構造成接受冷卻混合物。 流體出口設置在護鐵換熱器的第二部分,用於從護鐵換熱器排出氣體冷卻劑,使得液體冷卻劑通過接收來自定子芯的能量而在護鐵換熱器中轉化為氣體冷卻劑,從而允許氣體 冷卻劑 通過 出口 排出 , 從而 帶走 定子 鐵芯 的 熱量 .

一種多相電動機,包括外殼、安裝到外殼的定子、相對於定子可旋轉地安裝的轉子、以及位置感測系統,該位置感測系統被配置和設置成輸出表示轉子相對於定子的位置的信號。 位置傳感系統包括相對於轉子安裝的旋轉構件和相對於旋轉構件安裝的多個數字傳感器。 多個數字傳感器中的至少兩個被配置和設置為生成正交輸出信號。 多個數字傳感器被配置和設置成感測旋轉構件的離散部分以檢測轉子相對於定子的位置。

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一種用於單相電動機的啟動電路,包括分相電動機和電容器啟動電動機,包括串聯連接到電動機的啟動繞組的門控固態開關。 產生來自脈衝變壓器的整流參考脈衝以開啟第一晶體管,從而為固態開關提供選通電流。 最初,當電機以零轉速通電時,在啟動繞組電流通過零電流電平後,開關在開關處接收到脈衝,以使開關每半個週期導通並為啟動繞組通電,但是隨著電機的加速,相對於啟動繞組電流過零越來越早地接收脈衝,直到在選定的速度下,在啟動繞組電流過零之前在開關處接收到脈衝,結果是開關不再被選通導通。 當這種情況發生時,開關兩端的電壓變高。

電壓/頻率轉換器控制的單相或多相電動機的控制方法通過相電流的零交叉點與本徵感應產生的電壓之間的偏差來評估 EMF 和 BEMF 之間的相移,並重新調整 EMF 和 BEMF。相應的轉換器的頻率。 本徵感應的測量在相關相的電流過程的過零中進行,其中在測量期間該相與供電網絡分離。

一種電動機控制電路,特別是用於分相電動機的電動機控制電路,其中在啟動繞組電路中插入正溫度係數電阻器,以在電動機啟動後將啟動繞組從電路中基本去除,同時串聯提供溫度敏感開關與電動機一起在電動機過載時使電動機斷電。 正溫度係數電阻元件具有與其相關聯的溫度敏感元件,當電阻元件高於預定溫度時,該溫度敏感元件防止溫度敏感開關從打開位置激活到閉合位置。

一種小型雙相電機,具有第一和第二勵磁線圈,每一個都與長而薄的圓柱形轉子配合。 轉子僅設有一對非突出轉子磁極,並且具有有利地至少約為2.5的長徑比。 定子極靴組件與轉子成磁通量關係,並且包括分別與第一和第二勵磁線圈配合的第一組和第二組定子凸極。 每組中只有兩個突出的定子磁極,並且定子磁極的角度間隔大約為九十電度。 在一些實施例中,第一組中的一個定子磁極和第二組中的一個定子磁極從形成極靴組件的一部分的單個管狀構件沿平行於轉子軸線的相反方向延伸。

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一種無刷三相直流電機的控制方法。 可以在第一預期過零值處對由轉子的旋轉感應的電壓進行採樣,以產生第一採樣電壓值。 可以計算多個採樣電壓值的平均值,包括以多個先前預期過零值採樣的電壓值和第一採樣電壓值。 可以從計算的平均值中減去第一採樣電壓值以產生增量過零誤差。 脈寬調製佔空比可以基於增量過零誤差進行調整。 脈寬調製佔空比可用於控制轉子的旋轉速度。

電動汽車 (EV) 電機除了具有小型、輕量、易於維護等基本特性外,還需要具備在低速區域產生高扭矩的特性,並實現大範圍的驅動。高速區恆功率運行 為了進一步提高感應電機(IM)的恆功率運行特性,本文提出了一種六相變極IM(six-phase PCIM)。 六相PCIM在不增加IM體積和電流的情況下,進一步擴大了恆功率工作範圍。為闡明六相PCIM的基本原理和轉矩特性,首先考察其繞線方式和mmf的分佈。 接下來,通過建立基於準正弦波方法的性能計算方法,將證明足以滿足實際使用的高精度性能計算的可行性。 此外,通過實驗明確了最大扭矩特性。

陡峭的電壓瞬變,由斷路器和接觸器在閉合時的預觸發條件產生,在機器繞組中產生嚴重的匝間絕緣應力。 描述了模擬預觸發瞬變產生的計算機程序。 仿真基於完整的三相繫統表示,包括母線、開關設備、電纜和電機繞組。 充分考慮了系統與開關器件之間複雜的相互作用,以及開關器件三極之間的相互作用。 在計算中使用了基於傅立葉變換並使用電壓和電流發生器組合來模擬開關動作的求解方法。

五相輪內容錯內置永磁 (FT-IPM) 電機具有高效率、高功率密度和高可靠性的優點,適用於電動汽車 (EV)。 提出了一種新的補救神經網絡逆(NNI)控制策略來實現故障後操作。 在該方案中,NN 用於近似 FT-IPM 電機的逆模型。 將這個 NNI 系統和原來的電機驅動相結合,可以得到一個偽線性複合系統。 仿真表明,所提出的控制策略在故障模式下具有出色的控制性能,並且對負載擾動具有良好的魯棒性。

電路保護直流電動機免於過載。 該電路有一個永磁定子、一個通過換向器獲取動力電流的轉子、一個恢復二極管和一個精密電阻。 精密電阻與恢復二極管串聯。 通過電源開關電極之一和節點之間的電源開關,在恢復二極管和精密電阻器之間施加分佈電壓 (Uv)。 電源開關控制電極連接到比較器輸出。 比較器的第一個輸入連接到節點,第二個輸入連接到閾值發送器。 第一電極、配電電壓和節點之間的鏈接在高於預定閾值時被中斷,並在電壓下降到低於較低閾值時恢復。

三相感應電動機的機械設計

這裡描述的是一種用於內燃機的節流閥; 節流閥設置有: 三相無刷電動機,具有三個定子繞組和三個角位置傳感器,用於確定電動機轉子的角位置; 閥座; 一個 可 轉動 的 圓 盤 元件 或 蝶形 , 它 與 閥 座 接合 並 安裝 在 一個 軸 上 , 從而 它 可以 在 電動機 的 推力 下 繞 一個 旋轉 軸線 旋轉 在 閥座 的 打開 位置 和 關閉 位置 之間 轉動 ; 將電動機連接到盤元件的軸的齒輪傳動裝置; 電子控制單元設計成根據反饋控制邏輯使用盤元件圍繞旋轉軸線的角位置作為反饋量來驅動電動機,該角位置通過集成在電動機中的三個角位置傳感器測量。

提供了一種用於檢測永磁同步電機中相電流不足或缺失的方法,包括確定組合三相相電流相對於電機靜止部分的合成矢量位置,以及將扇區分配給位置。 該方法包括將相電流與對應於扇區的校準閾值電流進行比較,並在絕對值小於閾值時執行響應。 一種車輛包括能量存儲裝置(ESD)、配置為永磁同步電動機的電動機/發電機、電壓逆變器以及用於將直流電流從ESD傳導到逆變器的總線。 控制器檢測到相電流不足,確定三相交流電的電流矢量位置,將扇區分配給該位置,並在相電流的絕對值小於校準閾值時執行響應。

通過使用已知罩極電機設計的現有組件來構造永久分裂電容器電動機,以減少新電機的工程、工具、庫存和其他製造成本,並且可能通過規模經濟減少已知設計。 對已知電機的改變主要涉及不同的繞組電路和電容器的添加。 新電機可以通過單個開關電路反轉。

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