Modelare MCC
-
Upload
adrian-ionut-daogaru -
Category
Documents
-
view
264 -
download
0
description
Transcript of Modelare MCC
-
Modelul Numeric 2D al Modelul Numeric 2D al
Motorului de Curent Continuu Motorului de Curent Continuu
cu Magnei Permanenicu Magnei Permaneni
University POLITEHNICA Bucharest
Faculty of Electrical Engineering
-
CuprinsCuprins
Model Model magnetmagnetic ic stastaionarionar ((permite calculul permite calculul tensiunii electromotoare si analiza reaciei tensiunii electromotoare si analiza reaciei indusuluiindusului).).
Model de regim tranzitoriu obinut prin cuplarea Model de regim tranzitoriu obinut prin cuplarea problemei de cmp cu una de circuit cu problemei de cmp cu una de circuit cu considerarea micrii rotorului considerarea micrii rotorului ((pentru studiul pentru studiul fenomenelor specifice comutaieifenomenelor specifice comutaiei).).
Se prezint dou modele numerice Se prezint dou modele numerice 2D 2D pentru pentru calculul cmpului magnetic pentru un motor calculul cmpului magnetic pentru un motor de c.c. cu magnei permaneni din ferit:de c.c. cu magnei permaneni din ferit:
-
DDatele motoruluiatele motorului
Motor de c.c. cu magnei Motor de c.c. cu magnei permaneni din ferit fixai permaneni din ferit fixai prin lipire cu rina prin lipire cu rina epoxidic de carcasa epoxidic de carcasa exterioarexterioar
PPNN == 145145 W, MW, MNN == 0,40,4 Nm,Nm, nnNN == 34503450 rot/min, rot/min, UUNN == 12,512,5 V and IV and INN == 19,719,7 A. A.
Motorul a fost fabricat deMotorul a fost fabricat de S.C. Ana IMEP S.A.S.C. Ana IMEP S.A. PitetiPiteti, , folosit pentru n instalaia de climatizare a unui folosit pentru n instalaia de climatizare a unui automobil.automobil.
Rotorul are Rotorul are 12 12 crestturi cu seciile bobinelor crestturi cu seciile bobinelor conectate la cele 12 lamele ale colectoruluiconectate la cele 12 lamele ale colectorului..
-
DDatele motoruluiatele motorului
Motor de c.c. cu magnei Motor de c.c. cu magnei permaneni din ferit fixai permaneni din ferit fixai prin lipire cu rina prin lipire cu rina epoxidic de carcasa epoxidic de carcasa exterioarexterioar
PPNN == 145145 W, MW, MNN == 0,40,4 Nm,Nm, nnNN == 34503450 rot/min, rot/min, UUNN == 12,512,5 V and IV and INN == 19,719,7 A. A.
Motorul a fost fabricat deMotorul a fost fabricat de S.C. Ana IMEP S.A.S.C. Ana IMEP S.A. PitetiPiteti, , folosit pentru n instalaia de climatizare a unui folosit pentru n instalaia de climatizare a unui automobil.automobil.
Rotorul are Rotorul are 12 12 crestturi cu seciile bobinelor crestturi cu seciile bobinelor conectate la cele 12 lamele ale colectoruluiconectate la cele 12 lamele ale colectorului..
-
ModelModelul magnetic staionarul magnetic staionar Ecuaia de cmpEcuaia de cmp Proprieti de materialProprieti de material::
Miezuri magneticeMiezuri magnetice::
Magnet permanent Magnet permanent Ferit CeramicFerit Ceramic
H/m104 70
T37.0
kA/cm 2.46=
19.1/
r
c
0
B
H
mrm
ntrefierntrefier, , crestturicrestturi::
p0
/rotrotrot MBJAB
A=0
A=0
A=0
x
z
y
-
Ecuaia de cmpEcuaia de cmp
Sursele cmpuluiSursele cmpului::
Densitatea curenilor din indusDensitatea curenilor din indus
lJJAB rotrot
Densitatea curenilor superficiali echivaleni de pe Densitatea curenilor superficiali echivaleni de pe
suprafaa magneilor suprafaa magneilor
P1(xP1, yP1)
P3(xP3, yP3)
P2(xP2, yP2)
(e)
x
y
3
1 2
1,
k
e
kP
e
kP
e
kP
e
kPe
e AycxbayxA
bK A
1kk,k1,k s1kk,sk1,kk 2
1
lJlJb
kkmckk HJ ,1,1 cos
Sistemul de ecuaiiSistemul de ecuaii:: 3
el
ek
e
b
J
ModelModelul magnetic staionarul magnetic staionar
p0
/rotrotrot MBJAB
k-1 k
k+1
y
O x
M
M
M
M
M
M
M
M
m
sk-1,k
Jk-1,k
Jk,k+1
-
ModelModelul magnetic staionarul magnetic staionar
Rezolvarea sistemului de ecuaii neliniar se face prin NewtonRezolvarea sistemului de ecuaii neliniar se face prin Newton--RaphsonRaphson
Dependena reluctivitii miezului
cu inducia magnetic
Evoluia variaiei relative a soluiei
n algoritmul Newton-Raphson
22
22
x
A
y
ABBB
eeey
ex
e
bK A)A(
impus
k
k
k
A
A
500
1rFe
Reluctivitatea iniial a miezului:
Noua valoare a reluctivitii se determin din:
pe baza:
Procesul iterativ continua pn:
-
Rezultatele modelului magnetic staionarRezultatele modelului magnetic staionar Liniile cmpului magnetic inductor i harta de inducieLiniile cmpului magnetic inductor i harta de inducie
-
Rezultatele modelului magnetic staionarRezultatele modelului magnetic staionar
Componenta normal a induciei la Componenta normal a induciei la
nivelul ntrefieruluinivelul ntrefierului
Ne
e
e
mALw
1
Fluxul magnetic corespunztor Fluxul magnetic corespunztor
unei laturi de bobin n funcie de unei laturi de bobin n funcie de
poziia rotoruluipoziia rotorului
-
Rezultatele modelului magnetic staionarRezultatele modelului magnetic staionar
2)( 11 kk
kkptee
Variaia T.E.M. indus n latura unei Variaia T.E.M. indus n latura unei
bobine la n=3000 rot/minbobine la n=3000 rot/min
T.E.M. la borneT.E.M. la borne
Fluxul magnetic corespunztor Fluxul magnetic corespunztor
unei laturi de bobin n funcie de unei laturi de bobin n funcie de
poziia rotoruluipoziia rotorului
-
Rezultatele modelului magnetic staionarRezultatele modelului magnetic staionar
2)( 11 kk
kkptee
Variaia T.E.M. indus n latura unei Variaia T.E.M. indus n latura unei
bobine la n=3000 rot/minbobine la n=3000 rot/min
T.E.M. la borneT.E.M. la borne
12 9 101 2 73 6 811 54
121 63 4 52 7 8 9 10 11
A1 A2
-
Rezultatele modelului magnetic staionarRezultatele modelului magnetic staionar
Liniile cmpului magnetic inductor i Liniile cmpului magnetic inductor i
harta de inducie pentru un curent de harta de inducie pentru un curent de
sarcina I=19,5Asarcina I=19,5A
-
Rezultatele modelului magnetic staionarRezultatele modelului magnetic staionar
Liniile cmpului magnetic inductor i Liniile cmpului magnetic inductor i
harta de inducie pentru un curent de harta de inducie pentru un curent de
sarcina I=19,5Asarcina I=19,5A
Componenta normal a Componenta normal a
induciei la nivelul ntrefierului in induciei la nivelul ntrefierului in
gol i n sarcin gol i n sarcin
-
Rezolvarea numeric a acestei probleme se face prin Rezolvarea numeric a acestei probleme se face prin discretizarea n timp a micrii, i considerarea la fiecare moment discretizarea n timp a micrii, i considerarea la fiecare moment de timp unei probleme de regim magnetic staionar. de timp unei probleme de regim magnetic staionar.
FMMdt
dJ semr
12 9 101 2 73 6 811 54
121 63 4 52 7 8 9 10 11
A1 A2
Modelul de regim tranzitoriuModelul de regim tranzitoriu
Ecuaia de micare a rotoruluiEcuaia de micare a rotorului
Valorile curenilor din seciile nfurrii indusului se determin Valorile curenilor din seciile nfurrii indusului se determin la fiecare pas prin rezolvarea problemei de circuit asociat.la fiecare pas prin rezolvarea problemei de circuit asociat.
-
12 9 101 2 73 6 811 54
121 63 4 52 7 8 9 10 11
A1 A2
Modelul de regim tranzitoriuModelul de regim tranzitoriu Schema electric asociat problemei de cmpSchema electric asociat problemei de cmp
-
Rezultatele modelului de regim tranzitoriuRezultatele modelului de regim tranzitoriu
Curentul din indus pentru un cuplu Curentul din indus pentru un cuplu
de sarcina Ms=0,31 Nmde sarcina Ms=0,31 Nm
Cuplul electromagneticCuplul electromagnetic
-
Rezultatele modelului de regim tranzitoriuRezultatele modelului de regim tranzitoriu
Curentul i tensiunea indus Curentul i tensiunea indus
ntrntr--o latur de bobino latur de bobin Curenii prin dou lamele succesive Curenii prin dou lamele succesive
i printri printr--o perieo perie
-
Rezultatele modelului de regim tranzitoriuRezultatele modelului de regim tranzitoriu
Evoluia curenilor prin lamela 1 i Evoluia curenilor prin lamela 1 i
prin laturile de bobin asociateprin laturile de bobin asociate
Evoluia curenilor prin lamela 2 i Evoluia curenilor prin lamela 2 i prin laturile de bobin asociateprin laturile de bobin asociate