Электрические
Рис. 4.27 Трехфазный четырехполюсный внутренне-радиальный синхронный двигатель на постоянных магнитах Таблица 4.7
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
- Бұл бет үшін навигация:
- Рис. 4.28 Распределение электромагнитного поля ПМ синхронного двигателя Рис. 4.29
- Таблица 4.8
| Рис. 4.27
Трехфазный четырехполюсный внутренне-радиальный синхронный двигатель на постоянных магнитах Таблица 4.7 Инициализация конструкции синхронного двигателя на постоянных магнитах Количество фаз 3 Количество полюсов 4 Количество слотов 36 Наружный диаметр статора 140 мм Диаметр ротора 76,4 мм Диаметр вала 22,9 мм Длина воздушного зазора 0.3 мм Длина сердечника 100 мм Толщина хомута статора 12 мм Толщина хомута ротора 7,5 мм Pазмеры ПM 3.82 × 30.6 × 100 мм3 Оборотов за слот 28 Коэффициент заполнения слотов 60% Материал ламинирования 35JN210 Рис. 4.28 Распределение электромагнитного поля ПМ синхронного двигателя Рис. 4.29 Статические характеристики крутящего момента и КПД в зависимости от тока синхронного 97 двигателя на постоянных магнитах Рис. 4.30 Возможные скорости крутящего момента синхронного двигателя на постоянных магнитах Даны оценки статическим характеристикам проектируемого электродвигателя, а именно статическому крутящему моменту и КПД в зависимости от тока якоря. Как показано на рис. 4.29, когда амплитуда тока якоря равна номинальному значению 18,3 А, результирующий крутящий момент может достичь желаемого значения 20 Нм. Из-за отсутствия потерь в меди ротора, двигатель может поддерживать высокий КПД, обычно для нормальной работы более 95%. Обратите внимание, что если принять во внимание потери при передаче планетарной передачи, общая эффективность будет несколько снижена, как правило, она будет все же больше 90%. Следовательно, рабочие области проектируемого электродвигателя, включая как работу с постоянным крутящим моментом, так и работу с постоянной мощностью, будут оцениваться. Соответствующая характеристика скорости крутящего момента показана на рис. 4.30, на котором работа с постоянной мощностью осуществляется путем постепенного ослабления потока воздушного зазора, начиная с 0,01 Вт с увеличением скорости двигателя. Можно заметить, что двигатель может обеспечивать работу с постоянным крутящим моментом с номинальным крутящим моментом 20 Нм от 0 до 3000 об/мин. Кроме того, благодаря использованию управления ослаблением потока, он может значительно расширить диапазон скоростей для работы с постоянной мощностью при номинальной мощности 6,3 кВт от 3000 до 9000 об/мин, что очень благоприятно для применения в электромобилe. (a) (b) 98 (с) Рис. 4.31 Переходные характеристики синхронного двигателя на постоянных магнитах по (а) скорости, (b) крутящему моменту и (c) силе тока Чтобы оценить переходные характеристики смоделированного двигателя, сначала его запускают без нагрузки до скорости 3000 об/мин. После достижения установленного состояния, крутящий момент при половинной нагрузке составляет 10 Нм. Затем, после достижения нового устойчивого состояния, внезапно при полной нагрузке становится доступным крутящий момент в 20 Нм. Как показано на рис. 4.31, можно заметить, что требуемое время запуска составляет около 0,73 секунды, а время реакции на внезапные изменения нагрузки очень короткое. Кроме того, колебание крутящего момента при номинальном крутящем моменте находится в пределах 20%, что весьма приемлемо. Такое незначительное колебание крутящего момента обусловлено главным образом характеристикой синусоидального тока и формой потока. Рис. 4.32 Карта КПД синхронного двигателя на постоянных магнитах В отличие от обычных двигателей, электродвигатели должны показывать хорошую таблицу КПД, нежели чем оптимальную эффективную единицу. Таблица КПД проектируемого двигателя, охватывающая весь рабочий диапазон, показана на рис. 4.32, где контуры на плоскости крутящего момента представляют собой рабочие коэффициенты полезного действия. Можно заметить, что в большинстве областей рабочего диапазона КПД может превышать 90%, что фактически является одним из ключевых преимуществ синхронных двигателей ПМ. 4.7.2 Бесщеточные электродвигатели постоянного тока с внешним ротором с постоянными магнитами Как получено в уравнениях (4.11) и (4.12), двигатель на постоянных магнитах БПОСТ.ТОКА может предложить более высокую плотность мощности и, следовательно, более высокую плотность крутящего момента, чем синхронный двигатель на постоянных магнитах, как минимум на 15% или 33%. Следовательно, двигатель на постоянных магнитах БПОСТ.ТОКА отлично подходит для применения в прямом приводе на колеса. Для облегчения прямой связи между ротором и ободом предпочтительным является двигатель на постоянных магнитах БПОСТ.ТОКА с внешним ротором. 99 На основании требований типичного пассажирского электромобиля технические характеристики электрического бесщеточного двигателя постоянного тока на постоянных магнитах с внешним ротором приведены в Таблице 4.8. Таблица 4.8 Технические характеристики БПОСТ.ТОКА с внешним ротором Постоянное напряжение 360 В Номинальная мощность 6,3 кВт Номинальная скорость 300 об/мин Номинальный крутящий момент 200 Нм Работа с постоянным крутящим моментом 0–300 об/мин. Работа с постоянной мощностью 300–900 об/мин. жүктеу/скачать 23,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|