El rang de velocitat del motor d'accionament del cotxe és sovint relativament ampli, però recentment vaig entrar en contacte amb un projecte d'enginyeria de vehicles i vaig sentir que els requisits del client eren molt exigents.No és convenient dir aquí les dades concretes. En termes generals, la potència nominal és de diversos centenars de quilowatts, la velocitat nominal és n(N) i la velocitat màxima n(max) de potència constant és aproximadament 3,6 vegades la de n(N); el motor no s'avalua a la velocitat més alta. poder, que no es tracta en aquest article.
La manera habitual és augmentar la velocitat nominal adequadament, de manera que el rang de velocitat de potència constant es redueixi.El desavantatge és que la tensió al punt de velocitat nominal original disminueix i el corrent es fa més gran; no obstant això, tenint en compte que el corrent del vehicle és més alt a baixa velocitat i parell elevat, generalment és acceptable canviar el punt de velocitat nominal d'aquesta manera.Tanmateix, pot ser que la indústria del motor sigui massa complicada. El client requereix que el corrent no hagi canviat bàsicament en tot el rang de potència constant, per la qual cosa hem de considerar altres mètodes.
El primer que em ve al cap és que, com que la potència de sortida no pot assolir la potència nominal després de superar el punt de velocitat màxima n(max) de potència constant, reduïm la potència nominal adequadament i n(max) augmentarà (se sent una mica com una superestrella de l'NBA "no pot vèncer Simplement uneix-te", o com que vas suspendre l'examen amb 58 punts i després vas establir la línia de passada en 50 punts), això és per augmentar la capacitat del motor per millorar la capacitat de velocitat.Per exemple, si dissenyem un motor de 100 kW i després marquem la potència nominal com a 50 kW, no es millorarà molt el rang de potència constant?Si 100 kW poden superar la velocitat en 2 vegades, no és cap problema superar la velocitat almenys 3 vegades a 50 kW.
Per descomptat, aquesta idea només pot quedar-se en l'etapa de pensament.Tothom sap que el volum de motors utilitzats en els vehicles és molt limitat i gairebé no hi ha espai per a una gran potència, i el control de costos també és molt important.Per tant, aquest mètode encara no pot resoldre el problema real.
Considerem seriosament què significa aquest punt d'inflexió.A n(max), la potència màxima és la potència nominal, és a dir, el parell màxim múltiple k(T)=1,0; si k(T)>1,0 en un punt de velocitat determinat, vol dir que té una capacitat d'expansió de potència constant.Per tant, és cert que com més gran és k(T), més forta és la capacitat d'expansió de la velocitat?Sempre que el k(T) al punt n(N) de la velocitat nominal estigui dissenyat prou gran, es pot satisfer el rang de regulació de velocitat de potència constant de 3,6 vegades?
Quan es determina la tensió, si la reactància de fuga es manté inalterada, el parell màxim és inversament proporcional a la velocitat i el parell màxim disminueix a mesura que augmenta la velocitat; de fet, la reactància de fuga també canvia amb la velocitat, que es comentarà més endavant.
La potència nominal (parell) del motor està estretament relacionada amb diversos factors, com ara el nivell d'aïllament i les condicions de dissipació de calor. En general, el parell màxim és 2~2,5 vegades el parell nominal, és a dir, k(T)≈2~2,5. A mesura que augmenta la capacitat del motor, k(T) tendeix a disminuir.Quan la potència constant es manté a la velocitat n(N)~n(max), segons T=9550*P/n, la relació entre el parell nominal i la velocitat també és inversament proporcional.Per tant, si (tingueu en compte que aquest és l'estat d'ànim subjuntiu) la reactància de fuga no canvia amb la velocitat, el parell màxim múltiple k(T) roman sense canvis.
De fet, tots sabem que la reactància és igual al producte de la inductància i la velocitat angular.Un cop finalitzat el motor, la inductància (inductància de fuga) gairebé no canvia; la velocitat del motor augmenta i la reactància de fuites de l'estator i el rotor augmenta proporcionalment, de manera que la velocitat a la qual disminueix el parell màxim és més ràpid que el parell nominal.Fins que n(màx), k(T)=1,0.
S'ha comentat tant anteriorment, només per explicar que quan la tensió és constant, el procés d'augment de la velocitat és el procés de kT que disminueix gradualment.Si voleu augmentar el rang de velocitat de potència constant, heu d'augmentar k(T) a la velocitat nominal.L'exemple n(max)/n(N)=3,6 d'aquest article no vol dir que k(T)=3,6 sigui suficient a la velocitat nominal.Com que la pèrdua per fricció del vent i la pèrdua del nucli de ferro són més grans a altes velocitats, es requereix k(T)≥3,7.
El parell màxim és aproximadament inversament proporcional a la suma de la reactància de fuita de l'estator i del rotor, és a dir
1. La reducció del nombre de conductors en sèrie per a cada fase de l'estator o la longitud del nucli de ferro és significativament eficaç per a la reactància de fuites de l'estator i el rotor, i s'ha de donar prioritat;
2. Augmenteu el nombre de ranures de l'estator i reduïu la permeabilitat de fuites específica de les ranures de l'estator (extrems, harmònics), que és eficaç per a la reactància de fuga de l'estator, però implica molts processos de fabricació i pot afectar altres rendiments, per la qual cosa es recomana ser prudent;
3. Per a la majoria de rotors de tipus gàbia utilitzats, augmentar el nombre de ranures del rotor i reduir la permeància de fuites específica del rotor (especialment la permeància de fuites específica de les ranures del rotor) és eficaç per a la reactància de fuites del rotor i es pot utilitzar completament.
Per a la fórmula de càlcul específica, consulteu el llibre de text "Disseny de motors", que no es repetirà aquí.
Els motors de potència mitjana i alta solen tenir menys girs i els ajustos lleugers tenen un gran impacte en el rendiment, de manera que l'ajustament des del costat del rotor és més factible.D'altra banda, per tal de reduir la influència de l'augment de freqüència en la pèrdua del nucli, s'utilitzen generalment làmines d'acer de silici d'alta qualitat més primes.
Segons l'esquema de disseny de la idea anterior, el valor calculat ha assolit els requisits tècnics del client.
PS: Disculpeu la marca d'aigua del compte oficial que cobreix algunes lletres de la fórmula.Afortunadament, aquestes fórmules són fàcils de trobar a "Enginyeria Elèctrica" i "Disseny de motors", espero que no afecti la vostra lectura.
Hora de publicació: 13-mar-2023