Mechanical na disenyo ng 3 phase induction electric motor

05 2022 May

Mechanical na disenyo ng 3 phase induction electric motor

Mechanical na disenyo ng 3 phase induction electric motor.

Hindi maikakaila na ang mga kondisyon ng klima sa mundo ay nakakaranas ng makabuluhang pagbaba ng kalidad kung saan ang hangin sa paligid ng ating mga tahanan, kabilang ang Jakarta, ay hindi na magagawa kung saan mayroong maraming mapanganib na Particulate Matter 2.5 sa hangin na ating nilalanghap araw-araw. Hindi lang air condition, ang mataas na demand ng processed petroleum tulad ng gasolina at diesel ang dahilan ng pag-import ng Indonesia kung saan noong 2018 ay may 393,000 barrels kada araw. Siyempre, hindi maliit ang budget na ginastos para matugunan ang mga pangangailangan sa gasolina, at hindi bababa sa mga susunod na taon, dahil bumaba rin ang stock ng petrolyo ng Indonesia. Batay sa mga problemang ito, nakatuon ang Universitas Indonesia na bumuo ng isang pangkalikasan na transportasyon, na tinatawag na Electric Bus. Ang Electric Bus na ito ay may prime mover sa anyo ng isang 3 phase induction motor. Ang may-akda sa papel na ito ay gumagawa ng pananaliksik upang bumuo ng isang de-koryenteng disenyo ng motor na ginamit sa The Bus, upang ang motor ay makagawa ng pagganap alinsunod sa mga detalye ng disenyo.

Ang mga multi-phase induction motor (MIM) na mga drive na may polephase modulation (PPM) ay angkop para sa mga application na Electric vehicle(EV) dahil sa mga dahilan, tulad ng patuloy na pagpapatakbo ng kuryente na may mataas na kahusayan sa pinahabang hanay ng speed-torque at mataas na pagiging maaasahan. Sa pamamagitan ng paggamit ng Pole-Phase modulation, sa papel na ito ang isang 45-phase squirrel-cage induction motor (IM) drive ay iminungkahi na may 1:3:5:9:15 na mga ratio ng bilis para sa mga EV application. Ang iminungkahing 45-phase IM drive na may 90 stator slots ay magagawang gumana sa limang magkakaibang kumbinasyon ng pole-phase, ibig sabihin, 45-phase 2-pole, 15-phase 6-pole, 9-phase 10-pole, 5-phase 18 -pol at 3-phase 30-pol. Dahil sa limang kumbinasyon sa itaas, ang MIM drive na ito ay angkop para sa mga EV application, na nag-aalis ng mechanical gear system sa conventional EV. Makakatulong ito sa pag-save ng laki at bigat ng sasakyan. Ang MIM drive na ito ay nag-aalok ng mataas na torque para sa pagsisimula ng acceleration at gradient na mga ruta sa mababang bilis at nagbibigay ng mataas na kapangyarihan para sa katamtaman at mataas na bilis ng cruising, na kahalintulad sa karaniwang limang gear IC engine.

Manufacturer-ZLY560-7-1-I

Magbasa nang higit pa

Ang problema ng pagpapatakbo ng isang three-phase induction motor na konektado sa isang single-phase supply system gamit ang dalawang convertor ay tinalakay. Ang espesyal na atensyon ay nakatuon sa panimulang torque at pinakamababang kinakailangan sa kawalan ng balanse para sa iba't ibang rating ng kapangyarihan ng motor. Ang isang bagong diskarte ay iminungkahi dito, tungkol sa pagkalkula ng panimulang at pagpapatakbo ng mga laki ng mga convertor, upang paganahin ang motor na magsimula sa ilalim ng buong kondisyon ng pagkarga na may pinakamababang hindi balanseng mga kadahilanan. Ang mga sukat na ito ay namodelo din bilang mga function ng kapangyarihan ng motor, na may malawak na naaangkop na saklaw. Ang isang paraan ng pagtukoy sa paglipat ng instant ng mga unang laki ng convertor ay ipinakilala at namodelo din. Ang numerical application ng panukala ay isinagawa sa iba't ibang induction motors upang siyasatin ang bisa nito. Ang mga resulta ay nagpapatunay ng isang makatwirang minimum na unbalance factor na 5.8 porsyento sa panahon ng normal na mga kondisyon sa pagtakbo. Ipinakikita rin nila na ang sapat na panimulang torque ay hindi bababa sa katumbas ng buong pigura ng pagkarga.

Kasama sa pamamaraan ang paggamit ng block commutation at pagpapatakbo ng de-koryenteng motor upang ang commutation angle ay mas mababa sa 180 degrees at mas mataas sa 120 degrees. Ang isang natural na bilang ng mga sunud-sunod na estado ng pantay na tagal ay tinukoy kung saan ang dalawa o tatlo sa mga phase (P1-P3) ay may non-zero phase na boltahe. Ang tagal ng estado ay nagmula sa bilis ng motor at ang bilang ng mga poste. ISANG Independent claim ay kasama rin para sa mga sumusunod: isang brushless na 3-phase electric motor.

Isang multi-phase na de-koryenteng motor kabilang ang isang housing, isang stator na naka-mount sa housing, isang rotor na rotatably mount na may kaugnayan sa stator, at isang position sensing system na na-configure at naka-dispose upang maglabas ng signal na kumakatawan sa isang posisyon ng rotor na may kaugnayan sa stator. Kasama sa position sensing system ang isang umiikot na miyembro na naka-mount na may kaugnayan sa rotor at isang mayorya ng mga digital sensor na naka-mount na may kaugnayan sa umiikot na miyembro. Hindi bababa sa dalawa sa karamihan ng mga digital sensor ang na-configure at itinapon upang makabuo ng isang quadrature output signal. Ang mayorya ng mga digital sensor na ikino-configure at itinatapon upang maramdaman ang mga discrete na bahagi ng umiikot na miyembro upang makita ang isang posisyon ng rotor na may kaugnayan sa stator.

Ang iminungkahing pamamaraan ay batay sa pagkuha ng mga magnitude at mga yugto ng mga nilalaman ng high-frequency subband (HFSB) na nasa mga bahagi ng d−q-axis ng mga alon ng stator (id at iq) sa isang induction motor. Ang mga gustong magnitude at phase ay kinukuha sa pamamagitan ng pagpoproseso ng id at iq gamit ang mga phaselet frame na naisasakatuparan ng isang modulated filter bank. Idinisenyo ang filter bank na ito gamit ang anim na digital high-pass na filter, na ang mga coefficient ay tinutukoy ng biorthogonal phaselet na mga function na batayan. Ang mga nakuhang nilalaman ng HFSB ay nagbibigay ng signature na impormasyon na maaaring mag-alok ng tumpak at mabilis na pagtuklas ng mga pagkakamali. Ang phaselet-based electric fault detection method ay ginawang pamamaraan para sa digital na pagpapatupad. Ang pagganap ng iminungkahing pamamaraan ay sinusuri nang offline para sa mga nakolektang stator currents mula sa dalawang magkaibang induction motor drive sa ilalim ng magkaibang mga kondisyon ng pagpapatakbo. Ang mga resulta ng offline na pagsubok ay nagpapakita ng tumpak, maaasahan, at mabilis na pagtuklas ng mga de-kuryenteng fault, na may maliit na sensitivity.

Manufacturer-ZLYJ200-12-5-I

Magbasa nang higit pa

Inilalarawan ang overvoltage na dulot ng pagdiskonekta ng maraming motor-load sa isang power distribution line na may power-factor-correcting capacitors habang bukas ang transmission line. Ang overvoltage phenomena ay pinag-aralan sa pamamagitan ng isang field test, isang steady-state analysis at isang transient analysis. Ipinapakita ng mga eksperimental na resulta na ang line-to-line na boltahe sa isang 6.6 kV distribution line na may open-phase na 22 kV transmission line ay umaabot sa 1.7 bawat unit. Ang mga overvoltage ay sanhi ng dalawang uri ng resonance. Ang isa ay ang linear circuit resonance sa pagitan ng power-factor-correcting capacitors at ang pangalawang side impedance ng mga motor. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga positibong sangkap at mga negatibong bahagi ng impedance ay gumagawa ng resonance. Ang isa pa ay ang nonlinear circuit resonance sa pagitan ng power-factor-correcting capacitors at ang saturated reactances ng isang transpormer.

Binubuo ang module na ito ng isang hindi nakokontrol na rectifier circuit, buck converter circuit, at three phase inverter circuit bilang drive three phase induction motor. Ang module ay isang pinagmumulan ng mga lambat na konektado tatlong phase rectifier circuit ay pinamamahalaan ng kanyang tatlong phase variac output mula sa 200 Vdc. Pagkatapos ang DC output rectifier circuit konektado sa buck converter circuit, kaya na output DC gamitin bilang input ang inverter tatlong phase na nagreresulta boltahe sa 100 Vac. Ang inverter output boltahe upang magpatakbo ng isang tatlong bahagi induction motor. Ang switching technique ay ginagamit para sa pag-trigger ng inverter MOSFETs ay PWM (Pulse Width Modulated) boltahe switching mode na may 180 conduction. Ang pagbuo ng signal ng PWM ay kinokontrol sa pamamagitan ng microcontroller ATmega 8535.

Ang papel na ito ay nagmomodelo ng dalawang uri ng 3 phase na BLDC motors, ang isa ay may Y-koneksyon na uri at ang isa ay may independiyenteng uri, at ito ay nagpapakita ng simulation ng mga ito, inihahambing ang mga katangian nito. Bilang resulta ng simulation, ang phase voltage ng independent 3 phase BLDC motor ay mas mataas kaysa sa Y-connection three phase BLDC motor. Kapag ang resistensya ng stator at inductance ay stable, ang mataas na boltahe ng phase ay nagdudulot ng pagtaas sa maximum na kasalukuyang phase at ang pagtaas nito ay sunod-sunod na nagiging sanhi ng pagtaas ng maximum na metalikang kuwintas. Napag-alaman din na ang kasalukuyang pulsation ng independent phase BLDC motor ay nabawasan sa pamamagitan ng pagkontrol sa phase current ng independent BLDC motor.

Sa ilalim ng mababang kondisyon ng bilis, iminungkahi ang isang paraan ng real-time na pagsubaybay at pagtatantya ng posisyon ng rotor batay sa teknolohiya ng PLL, na ginagamit upang malutas ang problema sa katumpakan ng pagtuklas ng control system ng permanent magnet synchronous motor (PMSM) para sa mga de-kuryenteng sasakyan. Ang mga prinsipyo ng kontrol ng high frequency signal fluctuation ay sinusuri, at ang mathematical model ng tatlong phase na PMSM sa ilalim ng rotor na tinantyang sabaysabay na umiikot na reference frame ay itinatag. Ang mga pangunahing prinsipyo ng phase locked loop (PLL) ay sinusuri. Batay sa phase locked loop, ang isang rotor position estimation method ay idinisenyo at sinusuri. Sa wakas, ang simulation model ng sensorless control system ay na-set up, at ang simulation experiment ay isinasagawa. Ang mga resulta ng simulation experiment ay nagpapakita na ang sensorless na kontrol batay sa PLL ay maaaring makakuha ng tumpak na mga posisyon ng rotor at ang mahusay na kakayahang kontrolin. Samakatuwid, ang paraan ng pagtatantya ng mga posisyon ng rotor batay sa PLL ay isang mainam na paraan para sa walang sensor na kontrol ng de-koryenteng sasakyan sa pagmamaneho ng motor.

Ang pag-imbento ay nauugnay sa isang de-koryenteng motor para sa pagpapatakbo ng power-converter na may mapipili, multi-phase stator winding na nahahati sa magkatulad, m-phased partial winding system at konektado sa kabuuang mga sanga ng am power-converter bridge na konektado sa parallel sa ang dc side. Posibleng piliin ang stator winding na may kaunting switching contact dahil ang partial winding system ay galvanically separated at nakaayos sa fixed star o polygonal array kung saan, upang baguhin ang winding over, kahit isang koneksyon point ng bawat partial system ay maaaring ikonekta sa isang diametrically opposite connection point, mula sa phase position viewpoint, ng isa pang partial system sa pamamagitan ng isang hiwalay na switching component.

Kasama sa sistema ng de-koryenteng motor ang isang motor housing at isang stator core na itinapon sa loob ng motor housing. Ang stator core ay may kasamang back iron heat exchanger para sa pagpasa ng fluid doon. Ang isang pumapasok na likido ay itinatapon sa isang unang bahagi ng back iron heat exchanger na hindi bababa sa bahagyang nasa fluid na komunikasyon sa isang likidong pinagmumulan ng coolant at naka-configure na tumanggap ng cooling mixture. Ang isang tuluy-tuloy na saksakan ay itinatapon sa pangalawang bahagi ng back iron heat exchanger para sa paglabas ng gas coolant mula sa likod na bakal na heat exchanger upang ang likidong coolant ay mapapalitan sa gas coolant sa likod na bakal na heat exchanger sa pamamagitan ng pagtanggap ng enerhiya mula sa stator core na nagpapahintulot ang gas coolant ay lumabas sa labasan at sa gayon ay nag-aalis ng init mula sa stator core.

Ang panimulang circuit para sa single phase na mga de-koryenteng motor kabilang ang parehong split-phase at capacitor start motor ay may kasamang gate controlled solid state switch na serially konektado sa start winding ng motor. Ang mga rectified reference pulse mula sa isang pulse transformer ay nabuo upang i-on ang isang unang transistor upang magbigay ng gating current para sa solid state switch. Sa una, kapag ang motor ay pinasigla sa zero rpm, ang mga pulso ay natatanggap sa switch pagkatapos na ang start winding current ay dumaan sa zero current level upang i-gate ang switch upang isagawa ang bawat kalahating cycle at pasiglahin ang start winding gayunpaman habang ang motor ay bumibilis, ang mga pulso ay natatanggap nang mas maaga at mas maaga na may kaugnayan sa simula ng paikot-ikot na kasalukuyang zero cross over hanggang sa isang napiling bilis ang mga pulso ay natanggap sa switch bago ang simula ng paikot-ikot na kasalukuyang zero cross over na ang resulta na ang switch ay hindi na gated conductive. Kapag nangyari ito, tumataas ang boltahe sa switch.

Ang pamamaraan para sa pagkontrol sa isang boltahe/frequency converter na kinokontrol na single-phase o polyphase na de-koryenteng motor ay sinusuri ang phase shifting sa pagitan ng EMF at BEMF sa pamamagitan ng paglihis sa pagitan ng zero crossing ng kasalukuyang phase at ang boltahe na ginawa ng intrinsic induction at muling inaayos ang dalas ng converter nang naaayon. Ang pagsukat ng intrinsic induction ay ginagawa sa zero crossing ng kasalukuyang mga kurso ng nauugnay na yugto, kung saan sa panahon ng pagsukat ang bahagi ay nahihiwalay sa supply network.

Isang electric motor control circuit, lalo na para sa split phase na motor, kung saan ang isang positive temperature coefficient resistor ay inilalagay sa panimulang winding circuit upang maalis ang panimulang paikot-ikot mula sa circuit pagkatapos magsimula ang motor habang ang isang temperature sensitive switch ay ibinibigay sa serye gamit ang motor para ma-deenergize ang motor kapag overloaded ito. Ang positive temperature coefficient resistor element ay may temperature sensitive element na nauugnay doon na pumipigil sa temperature sensitive switch mula sa pag-activate sa isang saradong posisyon mula sa isang bukas na posisyon sa tuwing ang resistor element ay mas mataas sa isang paunang natukoy na temperatura.

Isang maliit na dalawang-phase na motor na mayroong una at pangalawang field coils na ang bawat isa ay nakikipagtulungan sa isang mahaba, manipis na cylindrical rotor. Ang rotor ay binibigyan lamang ng isang pares ng mga nonsalient rotor pole at may ratio na haba sa diameter na may pakinabang na hindi bababa sa 2.5. Ang isang stator pole piece assembly ay nasa magnetic flux na relasyon sa rotor at may kasamang una at pangalawang set ng mga salient stator pole na ayon sa pagkakabanggit ay nakikipagtulungan sa una at pangalawang field coil. Mayroon lamang dalawang kapansin-pansing stator pole sa bawat set, at ang stator pole ay angularly spaced apart ng humigit-kumulang siyamnapung electrical degrees. Sa ilang mga embodiments ang isa sa mga stator pole sa unang set at isa sa mga stator pole sa pangalawang set ay umaabot sa magkasalungat na direksyon na kahanay sa rotor axis mula sa isang solong tubular na miyembro na bumubuo ng isang bahagi ng pole piece assembly.

Isang paraan ng kontrol para sa isang brushless, three-phase DC motor. Ang boltahe na dulot ng pag-ikot ng rotor ay maaaring ma-sample sa unang inaasahang zero crossing value upang makagawa ng unang sample na halaga ng boltahe. Maaaring kalkulahin ang isang average ng isang mayorya ng mga naka-sample na halaga ng boltahe, kabilang ang mga halaga ng boltahe na na-sample sa isang mayorya ng mga naunang inaasahang zero crossing value at ang unang naka-sample na halaga ng boltahe, ay maaaring kalkulahin. Ang unang na-sample na halaga ng boltahe ay maaaring ibawas mula sa kinakalkula na average upang makagawa ng delta zero crossing error. Maaaring isaayos ang isang pulse-width modulation duty cycle batay sa delta zero crossing error. Ang pulse-width modulation duty cycle ay maaaring gamitin upang kontrolin ang isang rotational velocity ng rotor.

Bilang karagdagan sa mga pangunahing katangian tulad ng maliit na sukat, magaan ang timbang at madaling pagpapanatili, ang de-kuryenteng sasakyan (EV) na motor ay kinakailangang magkaroon ng mga katangian na nagbibigay-daan sa paggawa ng isang mataas na metalikang kuwintas sa mababang bilis na rehiyon at upang mapagtanto ang isang malawak na hanay ng pare-pareho ang pagpapatakbo ng kuryente sa isang rehiyong may mataas na bilis.Sa isang pagtatangka na higit pang pagbutihin ang patuloy na mga katangian ng pagpapatakbo ng kapangyarihan ng induction motor (IM), ang papel na ito ay nagmumungkahi ng isang anim na yugto ng pagbabago sa poste ng IM (six-phase PCIM). Ang anim na yugto ng PCIM ay higit na nagpapalawak sa patuloy na saklaw ng pagpapatakbo ng kuryente nang hindi tumataas ang volume at kasalukuyang ng IM. Upang linawin ang pangunahing prinsipyo at ang mga katangian ng metalikang kuwintas ng anim na yugto ng PCIM, una, susuriin ang paraan ng paikot-ikot at pamamahagi ng mmf nito. Susunod, sa pamamagitan ng pagtatatag ng paraan ng pagkalkula ng pagganap batay sa paraan ng quasi-sinusoidal wave, ang pagiging posible ng isang lubos na tumpak na pagkalkula ng pagganap na sapat para sa aktwal na paggamit ay ipapakita. Higit pa rito, sa pamamagitan ng paglilinaw ng pinakamataas na katangian ng metalikang kuwintas sa pamamagitan ng eksperimento.

Matarik na boltahe transients, na nabuo sa pamamagitan ng prestriking kundisyon sa mga circuit breaker at contactor kapag nagsasara, gumagawa ng matinding interturn insulation stresses sa machine windings. Inilalarawan ang isang computer program na ginagaya ang paggawa ng mga prestriking transient. Ang simulation ay batay sa isang buong three-phase system na representasyon, kabilang ang mga busbar, switching device, cable at motor winding. Ang kumplikadong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng system at ng switching device, at gayundin ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng tatlong pole ng switching device, ay ganap na isinasaalang-alang. Ang isang paraan ng solusyon batay sa Fourier transform at paggamit ng kumbinasyon ng boltahe at kasalukuyang generator upang gayahin ang mga pagkilos ng paglipat ay ginagamit sa mga kalkulasyon.

Ang five-phase in-wheel fault-tolerant interior permanent-magnet (FT-IPM) na motor ay nagsasama ng mga merito ng mataas na kahusayan, mataas na densidad ng kuryente at mataas na pagiging maaasahan, na angkop para sa mga Electric Vehicles (EVs). Ang isang bagong remedial na Neural Networks Inverse (NNI) na diskarte sa pagkontrol ay iminungkahi upang makamit ang post-fault na operasyon. Sa scheme na ito, ang NN ay ginagamit upang tantiyahin ang kabaligtaran na modelo ng FT-IPM motor. Gamit ang NNI system na ito at ang orihinal na motor drive na pinagsama, ang isang pseudo-linear compound system ay maaaring makuha. Ipinapakita ng simulation na ang iminungkahing diskarte sa kontrol ay humahantong sa mahusay na pagganap ng kontrol sa faulty mode at nag-aalok ng mahusay na katatagan laban sa pagkagambala sa pagkarga.

Pinoprotektahan ng isang de-koryenteng circuit ang isang direktang kasalukuyang de-koryenteng motor mula sa labis na karga. Ang circuit ay may permanenteng magnet stator, isang rotor na kumukuha ng motive current sa pamamagitan ng isang commutator, isang recovery diode, at isang precision resistor. Ang precision risistor ay nasa serye kasama ang recovery diode. Ang boltahe ng pamamahagi (Uv) ay inilalapat sa pagitan ng recovery diode at ng precision resistor , sa pamamagitan ng power switch sa pagitan ng isa sa mga power switch electrodes at isang nodal point . Ang power switch control electrode ay konektado sa isang comparator output. Ang comparator first input ay konektado sa nodal point , at ang pangalawang input ay naka-link sa isang threshold value transmitter. Ang link sa pagitan ng unang electrode , distribution voltage at nodal point ay naaantala sa itaas ng isang paunang natukoy na halaga ng threshold, at ibinabalik kapag ang boltahe ay bumaba sa ibaba ng isang mas mababang halaga ng threshold.

Inilalarawan dito ang isang throttle valve para sa isang internal-combustion engine; ang throttle valve ay binibigyan ng: isang three-phase brushless electric motor na mayroong tatlong stator windings at tatlong angular-position sensor na idinisenyo upang matukoy ang angular na posisyon ng isang rotor ng electric motor ; isang upuan ng balbula; isang turnable disk element o butterfly , na sumasaklaw sa valve seat at naka-mount sa isang shaft upang maaari itong paikutin tungkol sa isang axis ng pag-ikot upang lumiko sa pagitan ng isang pambungad na posisyon at isang pagsasara ng posisyon ng valve seat sa ilalim ng thrust ng electric motor; isang gear transmission upang ikonekta ang de-koryenteng motor sa baras ng elemento ng disk; at isang electronic control unit na idinisenyo upang himukin ang de-koryenteng motor ayon sa isang feedback control logic gamit bilang feedback quantity ang angular na posisyon ng disk element tungkol sa axis ng pag-ikot, na sinusukat sa pamamagitan ng tatlong angular-position sensor na isinama sa electric motor .

Ang isang paraan ay ibinigay para sa pag-detect ng hindi sapat o nawawalang phase ng kasalukuyang sa isang permanenteng magnet na kasabay na motor, at kasama ang pagtukoy ng isang pinagsama-samang posisyon ng vector ng isang pinagsamang three-phase phase na kasalukuyang may kinalaman sa isang nakatigil na bahagi ng motor, at pagtatalaga ng isang sektor sa posisyon. Kasama sa pamamaraan ang paghahambing ng kasalukuyang bahagi sa isang naka-calibrate na kasalukuyang threshold na naaayon sa sektor, at pagsasagawa ng tugon kapag ang ganap na halaga ay mas mababa sa threshold. Kasama sa sasakyan ang isang energy storage device (ESD), isang motor/generator na na-configure bilang isang permanenteng magnet na kasabay na motor, isang boltahe na inverter, at isang bus para sa pagsasagawa ng DC current mula sa ESD patungo sa inverter. Nakikita ng controller ang hindi sapat na phase current, tinutukoy ang kasalukuyang vector position ng three-phase AC, nagtatalaga ng sektor sa posisyon, at nagsasagawa ng tugon kapag ang absolute value ng phase current ay mas mababa sa naka-calibrate na threshold.

Ang isang permanenteng split capacitor electric motor ay ginagawa sa pamamagitan ng paggamit ng mga kasalukuyang bahagi ng isang kilalang shaded pole na disenyo ng motor upang mabawasan ang engineering, tooling, imbentaryo at iba pang mga gastos sa pagmamanupaktura ng bagong motor at, potensyal, ang kilalang disenyo sa pamamagitan ng economics of scale. Ang mga pagbabago sa kilalang motor ay pangunahing nagsasangkot ng iba't ibang mga paikot-ikot na circuit at pagdaragdag ng isang kapasitor. Ang bagong motor ay maaaring baligtarin gamit ang isang solong switch circuit.