Дослідження розрахунку ущільнення зірок та застосування постійних магнітних синхронних тягових машин

Фон

Постійні синхронні двигуни магніту (PMSM) широко використовуються в сучасній промисловості та повсякденному житті завдяки їх перевагам високої ефективності, економії енергії та надійності, що робить їх кращим енергетичним обладнанням у численних галузях. Постійні магнітні синхронні машини тяги через передові технології управління не тільки забезпечують плавний рух підйому, але й досягають точного розташування та захисту безпеки автомобіля ліфта. З їх чудовою продуктивністю вони стали ключовими компонентами у багатьох системах ліфтів. Однак, при безперервному розвитку технології ліфтів, вимоги до продуктивності для постійних магнітних синхронних тягових машин збільшуються, особливо застосування технології "зоряного гасіння", яка стала дослідницькою точкою.

Питання досліджень та значення

Традиційна оцінка крутного моменту зоряного зоряного моменту в машинах постійного магнітного синхронного тяги залежить від теоретичних розрахунків та виведення з вимірюваних даних, які борються за врахування ультра-транзійних процесів ущільнення зірок та нелінійності електромагнітних полів, що призводить до низької ефективності та точності. Миттєвий великий струм під час ущільнення зірки становить ризик незворотної демагнетизації постійних магнітів, що також важко оцінити. Завдяки розробці програмного забезпечення для аналізу кінцевих елементів (FEA) ці проблеми були вирішені. В даний час теоретичні розрахунки більше використовуються для керівництва проектуванням, а поєднання їх з аналізом програмного забезпечення дозволяє швидше та точніше аналіз крутного моменту ущільнення зірок. Ця стаття приймає постійну синхронну тягову машину Magnet як приклад проведення аналізу кінцевих елементів умов експлуатації ущільнення зірки. Ці дослідження не тільки допомагають збагатити теоретичну систему постійних магнітних синхронних механізмів тяги, але й забезпечують сильну підтримку для підвищення продуктивності безпеки ліфтів та оптимізації продуктивності.

Застосування аналізу кінцевих елементів у розрахунках зірок

Для перевірки точності результатів моделювання було обрано тягову машину з існуючими даними випробувань із номінальною швидкістю 159 об / хв. Виміряний стаціонарний крутний момент ущільнення зірок та обмотковий струм на різних швидкостях такі. Крутний момент ущільнення зірки досягає свого максимуму при 12 об / хв.

Малюнок 1: Вимірювані дані про ущільнювач зірки

Далі, аналіз кінцевих елементів цієї тягової машини проводився за допомогою програмного забезпечення Maxwell. По -перше, була встановлена ​​геометрична модель тягової машини, і були встановлені відповідні властивості матеріалу та граничні умови. Потім, вирішуючи рівняння електромагнітного поля, криві струму часової області, криві крутного моменту та демагнетизаційні стани постійних магнітів у різний час. Послідовність між результатами моделювання та вимірюваними даними була перевірена.

Встановлення моделі кінцевих елементів тягової машини є основоположним для електромагнітного аналізу і тут не буде розроблено. Підкреслюється, що матеріальні налаштування двигуна повинні відповідати фактичному використанню; Враховуючи подальший аналіз демагнетизації постійних магнітів, нелінійні криві B-H повинні використовуватися для постійних магнітів. У цьому документі зосереджено на тому, як реалізувати імітацію зоряних та демагнетизації тягової машини в Максвеллі. Зоряне зоряне програмне забезпечення реалізується через зовнішню схему, з конкретною конфігурацією схеми, показаною на малюнку нижче. Трифазні обмотки статора тягової машини позначаються як лфасеа/б/с у ланцюзі. Для імітації раптових ущільнень зоряних зорів трифазних обмоток паралельний модуль (складений з джерела струму та керованого струмом перемикач) підключений послідовно з кожною фазовою ланцюгом обмотки. Спочатку перемикач, що контролюється струмом, відкритий, а трифазний джерело струму надає живлення обмот. У встановлений час перемикач, що контролюється струмом, закривається, короткий замикання джерела трифазного струму та скорочуючи трифазні обмотки, входячи до стану ущільнення зірки короткого замикання.

Малюнок 2: Дизайн ланцюга зірка

Вимірюваний максимальний крутний момент ущільнення зоряної тяги відповідає швидкості 12 об / хв. Під час моделювання швидкості параметризували як 10 об / хв, 12 об / хв та 14 об / хв для вирівнювання з вимірюваною швидкістю. Що стосується часу зупинки моделювання, враховуючи, що обмоткові струми стабілізуються швидше при нижчих швидкостях, було встановлено лише 2–3 електричні цикли. З кривих результатів часу можна судити, що обчислений крутний момент ущільнення зірок та звивистий струм стабілізувались. Моделювання показало, що стаціонарний крутний момент ущільнення зірок при 12 об / хв був найбільшим, при 5885,3 нм, який був на 5,6% нижче, ніж вимірюване значення. Вимірювана обмотка струму становила 265,8 А, а модельований струм - 251,8 А, причому значення моделювання також на 5,6% нижче, ніж вимірюване значення, відповідаючи вимогам точності проектування.

Малюнок 3: Крутний момент ущільнення зірок та струм звивистого

Тривальні машини-це важливе для безпеки спеціальне обладнання, а постійна демагнізація магніту-один з ключових факторів, що впливають на їх продуктивність та надійність. Незворотна демагнетизація, що перевищує стандарти, заборонена. У цій роботі програмне забезпечення ANSYS Maxwell використовується для імітації характеристик демагнетизації постійних магнітів у зворотних магнітних полях, індукованих струмами короткого замикання у стані ущільнення. З тенденції обмотки струм піковий струм перевищує 1000 А в момент ущільнення зірки і стабілізується після 6 електричних циклів. Швидкість демагнетизації в програмному забезпеченні Maxwell являє собою відношення залишкового магнетизму постійних магнітів після впливу демагнетизуючого поля до їх первісного залишкового магнетизму; Значення 1 не вказує на демагнетизацію, а 0 вказує на повну демагнетизацію. З кривих демагнетизації та контурних карт швидкість демагнетизації постійного магніту дорівнює 1, не спостерігаючись демагнетизації, підтверджуючи, що імітована тягова машина відповідає вимогам надійності.

Малюнок 4: Крива обмотки часової області під ущільнювальною зіркою з номінальною швидкістю

Малюнок 5: Крива швидкості демагнетизації та контурна карта контуру постійних магніти

Поглиблення та світогляд

За допомогою моделювання та вимірювання крутний момент ущільнення зоряних зоряних машин та ризик постійної демагнетизації магніту можна ефективно контролювати, забезпечуючи сильну підтримку оптимізації продуктивності та забезпечення безпечної роботи та довговічності тягової машини. У цьому документі не тільки досліджується розрахунок крутного моменту та демагнетизації на постійних магнітних синхронних машинах, але й сильно сприяє покращенню безпеки ліфтів та оптимізації продуктивності. Ми сподіваємось на просування технологічного прогресу та інноваційних проривів у цій галузі шляхом міждисциплінарного співробітництва та обміну. Ми також закликаємо більше дослідників та практикуючих зосередитись на цій галузі, сприяючи мудрості та зусиллям щодо підвищення продуктивності постійних магнітних синхронних машин тяги та забезпечення безпечної роботи ліфтів.