1 / 44

Synchrónne stroje s permanentnými magnetmi

Synchrónne stroje s permanentnými magnetmi. Feritové, keramické AlNiCo NdFeB SmCO. Permanentné magnety. Maximálna B r = 1,48 T (2010) Maximálna BH max = 512 kJm -3 (2010). Vývoj vlastností PM. BH krivky rôznych typov PM. Vplyv teploty na vlastnosti PM.

iokina
Download Presentation

Synchrónne stroje s permanentnými magnetmi

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Synchrónne stroje s permanentnými magnetmi

  2. Feritové, keramické • AlNiCo • NdFeB • SmCO Permanentné magnety

  3. Maximálna Br = 1,48 T (2010) • Maximálna BHmax = 512 kJm-3 (2010) Vývoj vlastností PM

  4. BH krivky rôznych typov PM

  5. Vplyv teploty na vlastnosti PM

  6. V Európe zdraženie PM typu NdFeB 11-krát v porovnaní so stavom pred dvoma rokmi • V Číne zdraženie 3-násobné. • Mnoho výrobcov sa obzerá po iných typoch strojov (ASM, SRM...) • Možnosť zníženia ceny – cena je ovládaná ekonomicky. Nie je to problém zdrojov Súčasný stav využitia PM

  7. Zdroj: Siemens, VUES Porovnanie SMPM a ASM

  8. Zdroj: IEEE Porovnanie SMPM a ASM z hľadiska účinnosti a strát

  9. Zdroj: Design of RotatingElectricalMachines Konštrukčné usporiadanie SMPM

  10. Ferit Neodým Zdroj: IEEE Využitie rôznych materiálov PM v el. stroji

  11. Zdroj: IEEE Využitie rôznych materiálov PM v el. stroji

  12. Reálny SMPM

  13. celočíselné q jedno-vrstvové rozložené vinutie zlomkové q sústredené cievky dvoj-vrstvové Vinutie prvého rádu n - nepárne Vinutie druhého rádu n - párne Druhy vinutí použitých v SMPM

  14. Ukážka rozloženého a sústredeného vinutia

  15. Prvá kontrola vinutia ak sú zadané parametre Q, p a m: q=Q/(2pm)=z/n • n≠k.m, k=1,2,3... • Ak je menovateľ n deliteľný počtom fáz m, vinutie sa nedá zostrojiť • Ak sa takýto prípad vyskytne, je potrebné použiť prázdne drážky Usporiadanie vinutia- kontrola vyrobiteľnosti vinutia

  16. 1. podmienka symetrie: pre jednovrstvové vinutie – Q/2m=pq pre dvojvrstvové vinutie - Q/m=2pq • 2. podmienka symetrie: Q/(mt) • Po kontrole symetrie vinutia sa na základe menovateľa n zvolí vinutie prvého alebo druhého rádu Kontrola symetrie vinutia a výber rádu vinutia

  17. Vypočíta sa najvyšší spoločný deliteľ Q a p označujeme t=2p/n • Následne počet drážok základného vinutia: Q*=Q/t • Potom počet pólových dvojíc základného vinutia: p*=n/2 • Počet vrstiev fázorového diagramu pre dané vinutie: t*=1 • Počet lúčov fázorového diagramu: Q´=Q*/t* Návrh zlomkového vinutia pre konkrétny SMPM

  18. Uhol dvoch fázorov: az=360°t*/Q* • Uhol dvoch drážok: au=360°p*/Q* • Počet pházorov preskočených pri číslovaní: (p*/t*)-1 • Pre každú fázu sa použije Q´/m fázorov • Reálny SMPM: Q=48, 2p=12,m=3, vinutie má byť dvojvrstvové Návrh zlomkového vinutia pre konkrétny SMPM

  19. q=Q/(2pm)=48/36=4/3 • z = 4, n = 3 • n je deliteľné počtom fáz m a preto je nutné použiť tri prázdne drážky, ktoré sú symetricky rozmiestnené po obvode statora Návrh rozloženého zlomkového vinutia

  20. q=Q/(2pm)=5/4, z=5, n=4 • n párne – vinutie druhého stupňa • t=2p/n=12/4=3 • Q*=Q/t=45/3=15 • p*=n/2=4/2=2 • t*=1 • Q´=Q*/t*=15/1=15 • au=360p*/Q*=360.2/15=48 • az=360t*/Q*=360.1/15=24 • p*/t*-1=1 Návrh rozloženého zlomkového vinutia

  21. az au Fázorovýdiagram rozloženého zlomkového vinutia

  22. Návrh vinutia pre Q=18, 2p=12, m=3 • Volíme si dvojvrstvové vinutie • Počet drážok na pól a fázu q = Q/(2pm)= 18/36=0,5, z=1, n=2 • Keďže n=2, volím vinutie druhého stupňa • Najväčší spoločný deliteľ Q a p, t=2p/n= 12/2=6 • Pre daný typ vinutia t*=1 Návrh sústredeného vinutia

  23. Počet drážok základného vinutia Q*=Q/t = 18/6=3 • Počet pólových dvojíc základného vinutia p*=n/2=2/2=1 • Uhol dvoch drážok au=360°p*/Q*=120° • Uhol dvoch fázorovaz=360°t*/Q*=120° • Počet fázorov, ktoré sa preskakujú pri číslovaní (p*/t*)-1=0 Návrh sústredeného vinutia

  24. 1,4,7,10,13,16 a C- A- B- A+ B+ C+ 1 2 3 c b 3,6,9,12,15,18 2,5,8,11,14,17 Základné vinutie - FD a uloženie v drážkach

  25. Vyšetrovanie zvlnenia momentu • Vyšetrovanie vplyvu indukovaného napätia EPM • Kompenzácia nízkeho EPM Vyšetrovanie vlastností SMPM

  26. analytické vzťahy, merania a metóda konečných prvkov Vypočítané parametre boli verifikované meraniami a je možné s nimi ďalej pracovať v simuláciach Parametre SMPM

  27. Motor A- 48/12p Motor B- 45/12p Motor C- 40/12p Motor D- 36/12p Vyšetrovanie zvlnenia momentu SMPM

  28. Zvlnenie momentu vplyvom otvorenia drážky Vyšetrovanie zvlnenia momentu SMPM

  29. Vyšetrovanie zvlnenia momentu SMPM

  30. Bd (T) l(mm) Indukované napätie

  31. Simulované Merané Efektívna hodnota indukovaného napätia 132,5 V Indukované napätie

  32. Vplyv indukovaného napätia na prevádzku stroja

  33. zníženie EPM výrazne znižuje účinník a zvyšuje záťažový uhol • Náprava sa dá dosiahnuť: *Výmenou/zmenou usporiadania magnetov *Prevádzkovaním SMPM na vyššej frekvencii *Prevádzkovaním SMPM na nižšom svorkovom napätí Kompenzácia nevýhody zníženia EPM

  34. Presycovanie materiálu nad PM

  35. Uloženie PM na povrchu

  36. EPMef =179 V Uloženie PM na povrchu

  37. Uloženie PM do rotora

  38. EPMef =178 V Uloženie PM do rotora

  39. Pôvodný SMPM PM na povrchu PM vsadený Porovnanie rôzneho uloženia PM

  40. 36 Hz 50 Hz Zmena svorkového napätia a frekvencie- V krivky

  41. Porovnanie vlastností SMPM pri napájaní 36Hz a rôznych napätiach

  42. 50 Hz 36 Hz Zmena svorkového napätia - účinnosť

  43. 36 Hz 50 Hz

  44. Ďakujem za pozornosť

More Related