Электрические

145 
Используя метод синхронной энергии (coenergy), развиваемый крутящий момент этого 
ПТ ДЯППМ
-
двигателя можно рассчитать следующим образом 
где 
T
r
 
представляет крутящий момент реактивного сопротивления из-за изменения индуктивности и 
T
PM
- реактивный крутящий момент из-за взаимодействия между током обмотки и потоком постоянных 
магнитов. Следовательно, электромагнитный момент на фазу, 
T
ph
можно записать как
Следует отметить, что когда прямоугольная форма тока применяется к фазной обмотке, среднее 
значение составляющей сопротивления крутящего момента равно нулю из-за симметричной 
характеристики индуктивности относительно угла положения ротора. Таким образом, средний крутящий 
момент на фазу определяется только средним значением составляющей крутящего момента.
Что касается уравнений мощности, то входная мощность 
P 
каждой фазы 
ПТ ДЯППМ
-двигателя при 
приложенном напряжении 
U 
может быть выражена как 
где 
T = θ
cr 
/ ω
r
 , ΔT = θ
w
 ∕ ω
r
 , θ
cr 
= 2π ∕ N
r
–шаг полюса ротора, 
θ
w
 = θ
2
 − θ
1
 = θ
4
 − θ
3
угловое смещение 
хода, N
r
– количество полюсов в роторе, ω
r
–угловая скорость ротора, и t1 ~ t4 - моменты времени, 
соответствующие положениям ротора θ
1
~ θ
4
. Таким образом, уравнение (6.9) также можно выразить как 
Поскольку имеется 
m 
фаз, общая входная мощность 
P
1
определяется как 
Обозначая эффективность как общая выходная мощность 
P
2 
будет записана как 
Подставляя 
θ
cr
= 2π ∕ 
N
r
 
в уравнение (6.12), получаем 
где k
e
= U ∕ E и E –ЭДС противофазной фазы в связи с изменением потоковой связи постоянных 
магнитов. Эту обратную ЭДС можно выразить как 
где 
w - 
число витков обмоток, включенных последовательно на фазу и 
ψ
max 
и 
ψ
min
поток постоянных 
магнитов, связанный одной катушкой, когда полюс статора выравнивается и не выравнивается с полюсом 
ротора соответственно. В целом, Δ
ψ
PM
далее может быть выражено как 
где 
k
d
- 
коэффициент утечки магнитного потока, 
l
e 
- 
длина стека, 
B 
- плотность потока воздушного 
зазора, τ
s
= π
D
si 
∕ 
N
s
- 
шаг полюса статора, 
s - 
коэффициент дуги полюса статора, 
N
s
 - 
число полюсов статора, 

146 
и 
D
si
- внутренний диаметр статора. Подставляя уравнение (6.15) в уравнение (6.14), обратная ЭДС может 
быть записать в виде 
С другой стороны, величина прямоугольной формы тока может быть выражена как 
где 
A
s
- 
электрическая нагрузка статора, 
I
rms 
– 
среднеквадратичный (RMS) фазовый ток, и 
k
i
 
= 
I
m
 
∕ 
I
rms
. 
Подставляя уравнение (6.16), (6.17), и 
ω
r
= 2
πn
s 
∕ 60 в уравнение (6.13) принимая общий случай, когда 
α
s
≈ 
0
.
5, уравнение выходной мощности этой 
ПТ ДЯППМ
-машины можно вывести как 
где 
n
s
- 
номинальная скорость двигателя. Это уравнение выходной мощности показывает взаимосвязь 
между выходной мощностью и различными проектными параметрами. Например, можно обнаружить, что 
выходная мощность прямо пропорциональна отношению полюсов ротора и статора, 
N
r
 
∕ 
N
s
. В случае 
A
s
 
и 
B

, чем больше значение 
N
r
 
∕ 
N
s
, тем выше плотность мощности. Следовательно, 8/6-полюсный 
ПТ 
ДЯППМ
-двигатель может предложить более высокую плотность мощности, чем 6/4-полюсный, на 12,5%.
Когда ротор преднамеренно смещен для минимизации зубчатого момента, характеристика потоковой 
связи постоянных магнитов и, следовательно, обратная ЭДС являются более синусоидальными. Обычно 
угол наклона выбирается равным примерно половине шага полюса статора. Чтобы учесть эффект перекоса 
ротора, фактор перекоса выводим в виде 
где 
θ
cs
= 2
π 
∕ 
N
s
- 
шаг полюса статора. Таким образом, Уравнение (6.18) может быть модифицировано как 
Следовательно, 
ПТ ДЯППМ
-двигатель может работать в режиме БПЕРЕМ.ТОКА ПМ, как показано на 
рис. 6.8, где фазовый ток подается при сдвиге фазы 90 ° с помощью потоковой связи ПМ или фактически в 
фазе с обратной ЭДС. 

жүктеу/скачать 23,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: