Истражување за пресметка на за-засолниште и примена на постојани машини за синхрони магнет

Позадина

Постојаните синхрони мотори на магнет (ПМСМ) се користат во современата индустрија и секојдневниот живот, како резултат на нивните предности на висока ефикасност, заштеда на енергија и сигурност, што ги прави најпосакуваната опрема за електрична енергија во бројни полиња. Постојани машини за синхрони магнет, преку напредни контролни технологии, не само што обезбедуваат непречено движење за кревање, туку и постигнуваат прецизно позиционирање и безбедност заштита на лифтот. Со нивните одлични перформанси, тие станаа клучни компоненти во многу лифтови системи. Како и да е, со континуиран развој на лифтови технологија, барањата за перформанси за постојани машини за синхрони магнет се зголемуваат, особено примената на технологијата „starвездено заплашување“, која стана жариште за истражување.

Прашања за истражување и значење

Традиционалната проценка на вртежниот момент на запечатување во трајни машини за влечење на магнет се потпира на теоретски пресметки и деривација од измерените податоци, кои се борат да ги земат предвид ултра-транзитивните процеси на засолниште на starвездите и нелинеарноста на електромагнетни полиња, што резултира во мала ефикасност и точност. Монталната голема струја за време на засолништето на starвездите претставува ризик од неповратна демагнетизација на постојаните магнети, што исто така е тешко да се процени. Со развојот на софтверот за анализа на конечни елементи (FEA), овие проблеми се разгледани. Во моментов, теоретските пресметки се повеќе се користат за водење на дизајнот, а комбинирањето на истите со софтверска анализа овозможува побрза и поточна анализа на вртежниот момент на запечатување. Овој труд зема постојана синхрона машина за влечење на магнет како пример за спроведување на анализа на конечни елементи на неговите услови за работа со starвезди. Овие студии не само што помагаат во збогатувањето на теоретскиот систем на постојани машини за синхрони магнет, туку исто така обезбедуваат силна поддршка за подобрување на безбедносните перформанси на лифтот и оптимизирање на перформансите.

Примена на анализа на конечни елементи во пресметки за засолниште на starвезди

За да се провери точноста на резултатите од симулацијата, избрана е влечна машина со постојни тест податоци, со номинална брзина од 159 вртежи во минута. Измерениот вртежен момент за запечатување на стабилна состојба и струја на ликвидација со различна брзина се следниве. Вртежниот вртежен момент за запечатување го достигнува својот максимум на 12 вртежи во минута.

Слика 1: Измерени податоци за засолниште на starвездите

Следно, анализата на конечни елементи на оваа влечна машина беше извршена со употреба на софтвер Maxwell. Прво, беше утврден геометрискиот модел на влечење машина и беа поставени соодветни материјални својства и гранични услови. Потоа, со решавање на електромагнетни равенки на полето, беа добиени кривините на струјата на временскиот домен, кривините на вртежниот момент и состојбите на демагнетизација на постојани магнети во различни периоди. Потврдена е конзистентноста помеѓу резултатите од симулацијата и измерените податоци.

Воспоставувањето на моделот на конечен елемент на машината за влечење е фундаментално за електромагнетната анализа и нема да биде елаборирано овде. Нагласено е дека материјалните поставки на моторот мора да бидат во согласност со вистинската употреба; Со оглед на последователната анализа на демагнетизација на постојаните магнети, нелинеарните кривини на Б-Х мора да се користат за постојани магнети. Овој труд се фокусира на тоа како да се имплементира симулацијата на starвездите и демагнетизацијата на машината за влечење во Максвел. Searвездата за запечатување во софтверот се реализира преку надворешно коло, со специфична конфигурација на колото прикажана на сликата подолу. Трифазните намотки на статорот на машината за влечење се означуваат како LPHASEA/B/C во колото. За симулирање на ненадејно засолниште на starвездите со краток спој на трифазните намотки, паралелен модул (составен од тековен извор и прекинувач контролиран од струја) е поврзан во серија со секое фазно коло за ликвидација. Првично, прекинувачот контролиран од тековната е отворен, а трифазниот извор на струја обезбедува моќност на намотките. Во одредено време, прекинувачот контролиран се затвора, со краток спој на трифазниот извор на струја и ги скратува трифазните намотки, влегувајќи во состојбата со запечатување на starвездите со краток спој.

Слика 2: Дизајн на колото за запечатување на starвезди

Измерениот максимален вртежен момент на запечатување на машината за влечење одговара на брзина од 12 вртежи во минута. За време на симулацијата, брзините беа параметризирани како 10 вртежи во минута, 12 вртежи во минута и 14 вртежи во минута за да се усогласат со измерената брзина. Во однос на времето за стопирање на симулацијата, со оглед дека струите на ликвидација се стабилизираат побрзо со помала брзина, поставени се само 2-3 електрични циклуси. Од кривините на резултатите од временскиот домен, може да се оцени дека пресметаниот вртежен момент за запечатување на starвездите и струјата за ликвидација се стабилизирале. Симулацијата покажа дека вртежниот момент за засолниште на стабилна состојба на 12 вртежи во минута е најголем, на 5885,3 nm, што беше 5,6% пониско од измерената вредност. Измерената струја на ликвидација беше 265,8 А, а симулираната струја беше 251,8 А, со симулациска вредност исто така 5,6% пониска од измерената вредност, барања за точност на дизајнот.

Слика 3: вртежен момент за запечатување на starвезди и струја на ликвидација

Машините за влечење се специјална опрема за безбедност, а трајната демагнетизација на магнет е еден од клучните фактори кои влијаат на нивните перформанси и сигурност. Не е дозволена неповратна демагнетизација што ги надминува стандардите. Во овој труд, софтверот ANSYS Maxwell се користи за симулирање на карактеристиките на демагнетизација на постојаните магнети под обратни магнетни полиња предизвикани од струи со краток спој во состојба на запечатување на starвезди. Од трендот на струјата на ликвидација, сегашниот врв надминува 1000 А во моментот на запечатување на starвездите и се стабилизира по 6 електрични циклуси. Стапката на демагнетизација во софтверот Максвел претставува однос на преостанатиот магнетизам на трајни магнети по изложеноста на демагнетизирачко поле на нивниот оригинален преостанат магнетизам; Вредноста од 1 не означува демагнетизација, а 0 укажува на целосна демагнетизација. Од кривините на демагнетизација и мапите за контури, постојаната стапка на демагнетизација на магнет е 1, без забележана демагнетизација, потврдувајќи дека симулираната машина за влечење ги исполнува барањата за сигурност.

Слика 4: Крива на временски домен на струја за ликвидација под запечатување на starвезди со оценета брзина

Слика 5: Крива на стапка на демагнетизација и мапа на контура на демагнетизација на постојани магнети

Продлабочување и изглед

Преку симулација и мерење, вртежниот момент на запечатување на машината за влечење и ризикот од трајна демагнетизација на магнет може ефикасно да се контролира, обезбедувајќи силна поддршка за оптимизација на перформансите и обезбедување на безбедно работење и долговечност на машината за влечење. Овој труд не само што ја истражува пресметката на вртежниот момент на запечатување и демагнетизацијата во постојаните машини за влечење на магнет, туку исто така силно промовира подобрување на безбедноста на лифтовите и оптимизацијата на перформансите. Со нетрпение очекуваме да го унапредиме технолошкиот напредок и иновативните откритија во ова поле преку интердисциплинарна соработка и размена. Ние, исто така, ги повикуваме повеќе истражувачи и практичари да се фокусираат на ова поле, да придонесуваат мудроста и напорите за подобрување на перформансите на постојаните машини за влечење на магнет и да обезбедат безбедно работење на лифтовите.