Kā palielināt asinhronā motora pastāvīgās jaudas ātruma regulēšanas diapazonu

Automašīnas piedziņas motora apgriezienu diapazons bieži ir salīdzinoši plašs, taču nesen saskāros ar inženiertehnisko transportlīdzekļu projektu un jutu, ka klienta prasības ir ļoti augstas.Šeit nav ērti pateikt konkrētus datus. Vispārīgi runājot, nominālā jauda ir vairāki simti kilovatu, nominālais ātrums ir n(N), un nemainīgas jaudas maksimālais ātrums n(max) ir aptuveni 3,6 reizes lielāks par n(N); motors netiek novērtēts ar lielāko ātrumu. jauda, ​​kas šajā rakstā nav apskatīta.

Parastais veids ir atbilstoši palielināt nominālo ātrumu, lai nemainīgas jaudas apgriezienu diapazons kļūtu mazāks.Trūkums ir tāds, ka spriegums sākotnējā nominālā ātruma punktā samazinās un strāva kļūst lielāka; tomēr, ņemot vērā, ka transportlīdzekļa strāva ir lielāka pie maza ātruma un liela griezes momenta, parasti ir pieņemami mainīt nominālā ātruma punktu šādi.Tomēr var gadīties, ka automobiļu rūpniecība ir pārāk sarežģīta. Klients pieprasa, lai strāva būtībā būtu nemainīga visā pastāvīgās jaudas diapazonā, tāpēc mums ir jāapsver citas metodes.
Pirmais, kas nāk prātā, ir tas, ka, tā kā izejas jauda nevar sasniegt nominālo jaudu pēc nemainīgas jaudas maksimālā ātruma punkta n(max) pārsniegšanas, mēs attiecīgi samazinām nominālo jaudu, un n(max) palielināsies (tā sajūta mazliet kā NBA superzvaigzne “nevar pārspēt Just join”, vai tā kā jūs neizturējāt eksāmenu ar 58 punktiem, tad iestatiet nokārtošanas līniju uz 50 punktiem), tas ir, lai palielinātu motora jaudu, lai uzlabotu ātruma pārsniegšanas spēju.Piemēram, ja mēs projektējam 100 kW motoru un pēc tam atzīmējam nominālo jaudu kā 50 kW, vai pastāvīgās jaudas diapazons netiks ievērojami uzlabots?Ja 100kW var pārsniegt ātrumu 2 reizes, tad pie 50kW nav nekādu problēmu pārsniegt ātrumu vismaz 3 reizes.
Protams, šī ideja var palikt tikai domāšanas stadijā.Ikviens zina, ka transportlīdzekļos izmantoto motoru apjoms ir stipri ierobežots, un lielai jaudai gandrīz nav vietas, un ļoti svarīga ir arī izmaksu kontrole.Tātad šī metode joprojām nevar atrisināt faktisko problēmu.
Nopietni apsvērsim, ko nozīmē šis locījuma punkts.Pie n(max) maksimālā jauda ir nominālā jauda, ​​tas ir, maksimālā griezes momenta daudzkārtējs k(T)=1,0; ja k(T)>1,0 noteiktā ātruma punktā, tas nozīmē, ka tam ir pastāvīga jaudas izplešanās iespēja.Tātad, vai tā ir taisnība, ka jo lielāks ir k(T), jo spēcīgāka ir ātruma paplašināšanās spēja?Kamēr k(T) nominālā ātruma punktā n(N) ir projektēts pietiekami liels, vai pastāvīgās jaudas ātruma regulēšanas diapazonu 3,6 reizes var izpildīt?
Nosakot spriegumu, ja noplūdes pretestība paliek nemainīga, maksimālais griezes moments ir apgriezti proporcionāls ātrumam, un maksimālais griezes moments samazinās, palielinoties ātrumam; faktiski arī noplūdes pretestība mainās līdz ar ātrumu, par ko tiks runāts vēlāk.
Motora nominālā jauda (griezes moments) ir cieši saistīta ar dažādiem faktoriem, piemēram, izolācijas līmeni un siltuma izkliedes apstākļiem. Parasti maksimālais griezes moments ir 2–2,5 reizes lielāks par nominālo griezes momentu, tas ir, k(T)≈2–2,5. Palielinoties motora jaudai, k(T) ir tendence samazināties.Uzturot nemainīgu jaudu pie ātruma n(N)~n(max), saskaņā ar T=9550*P/n, arī attiecība starp nominālo griezes momentu un apgriezienu skaitu ir apgriezti proporcionāla.Tātad, ja (ņemiet vērā, ka tas ir subjunktīvs noskaņojums) noplūdes pretestība nemainās līdz ar ātrumu, maksimālā griezes momenta daudzkārtējais k(T) paliek nemainīgs.
Faktiski mēs visi zinām, ka pretestība ir vienāda ar induktivitātes un leņķiskā ātruma reizinājumu.Pēc motora pabeigšanas induktivitāte (noplūdes induktivitāte) gandrīz nemainās; motora ātrums palielinās, un statora un rotora noplūdes pretestība palielinās proporcionāli, tāpēc ātrums, pie kura samazinās maksimālais griezes moments, ir lielāks par nominālo griezes momentu.Līdz n(max), k(T)=1,0.
Tik daudz ir apspriests iepriekš, lai izskaidrotu, ka tad, kad spriegums ir nemainīgs, ātruma palielināšanas process ir process, kurā kT pakāpeniski samazinās.Ja vēlaties palielināt pastāvīgās jaudas ātruma diapazonu, jums jāpalielina k(T) pie nominālā ātruma.Piemērs n(max)/n(N)=3,6 šajā rakstā nenozīmē, ka pie nominālā ātruma pietiek ar k(T)=3,6.Tā kā vēja berzes zudumi un dzelzs serdes zudumi lielā ātrumā ir lielāki, ir nepieciešams k(T)≥3,7.
Maksimālais griezes moments ir aptuveni apgriezti proporcionāls statora un rotora noplūdes pretestības summai, tas ir
 
1. Virknē esošo vadu skaita samazināšana katrai statora fāzei vai dzelzs serdeņa garumam ir ievērojami efektīva statora un rotora noplūdes pretestībai, un tai ir jāpiešķir prioritāte;
2. Palieliniet statora slotu skaitu un samaziniet statora spraugu (galu, harmonikas) īpatnējo noplūdes caurlaidību, kas ir efektīva statora noplūdes pretestībai, bet ietver daudzus ražošanas procesus un var ietekmēt citus rādītājus, tāpēc ieteicams piesardzīgs;
3. Lielākajai daļai izmantoto sprostu tipa rotoru rotora spraugu skaita palielināšana un rotora īpatnējās noplūdes caurlaidības samazināšana (īpaši rotoru spraugu īpatnējās noplūdes caurlaidības) ir efektīva rotora noplūdes pretestībai, un to var pilnībā izmantot.
Konkrēto aprēķina formulu skatīt mācību grāmatā “Motora dizains”, kas šeit netiks atkārtota.
Vidējas un lielas jaudas motoriem parasti ir mazāk apgriezienu, un nelielas korekcijas lielā mērā ietekmē veiktspēju, tāpēc precīzāka noregulēšana no rotora puses ir iespējama.No otras puses, lai samazinātu frekvences pieauguma ietekmi uz serdes zudumu, parasti tiek izmantotas plānākas augstas kvalitātes silīcija tērauda loksnes.
Pēc iepriekš minētās idejas projektēšanas shēmas aprēķinātā vērtība ir sasniegusi pasūtītāja tehniskās prasības.
PS: Atvainojiet par oficiālo konta ūdenszīmi, kas aptver dažus formulas burtus.Par laimi, šīs formulas ir viegli atrast sadaļās “Elektrotehnika” un “Motora dizains”, ceru, ka tas neietekmēs jūsu lasīšanu.

Izlikšanas laiks: 13.03.2023