Masini Cu Magneti Permanenti

  • View
    225

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Masini Cu Magneti Permanenti

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    1/42

    Maini sincrone

    specialeUtilizarea magneilor permaneni

    Maina sincron cu magnei permaneni

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    2/42

    Utilizarea magneilorpermanenin construcia mainilor

    electriceGeneraliti

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    3/42

    1

    HM

    Wm

    BMAm

    HC

    Br

    W

    r

    Caracteristica de magnetizare.

    H MBM =Br +0 M

    Proprietile magneilorpermaneni

    BBs

    2

    H

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    4/42

    Proprietile magneilor permaneni

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    5/42

    Caracteristicile magneilor

    ferite alnico Mn-Al-C Sm-Co Nd-Fe-Br 1,1 1, 1,! 1,"# 1,1

    $%B&'oC - ",1! - ","2 - ","( - ","( - ",11$%H &'oC - ",2" - ",2" - ",2" - ",2" - ","Wm $)'m( 2"(" 1"*" #" 1" 2#"

    r permeabilitatea relativ de revenire

    KTB coeficientul de variatie a induciei

    KTH coeficientul de variatie a cmpului

    !m energia specific ma"im

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    6/42

    Magnetul permanent ntr-uncircuit magnetic

    legea circ+it+l+i magnetic

    H M lM +H Fe lFe +H l= 0

    eresia coeficient+l+i de sat+ratieH l=1+

    KFe Fe

    s

    H l

    legea fl++l+i magneticBM AM =BAK

    legat+ra dintre c/m+l si intensitatea c/m+l+i magnetic

    HK

    =

    -B K M

    KsM o

    #M

    #

    $e

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    7/42

    Magnetul permanent ntr-un circuitmagnetic

    Sc0ema ec0ialent a circ+it+l+i magnetic

    #M

    #$eM

    M

    FM

    Fe

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    8/42

    Magnetul permanent ntr-un circuitmagnetic

    coeficientul de permean al circuitului magnetic

    =K

    m AM L

    =

    ALM

    1=BB

    1H

    = BrrM

    Ks= - Br

    M

    M

    K

    K

    +

    K

    Ks

    0= - Br

    0

    1+ Ks M

    KK K

    K

    K

    $3 este coeficientul de demagnetiare al circuitului

    legt+ra dintre c/m+l 4i intensitatea c/m+l+i magnetic

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    9/42

    Magnetul permanent ntr-un circuitmagnetic

    Explicativ la punctul de funcionare al magnetului

    sat+rat

    scri

    %52""" C

    nesat+rat

    BM

    %52"" C

    HC HM

    Br

    B

    "H

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    10/42

    Magnetul permanent ntr-un circuitmagnetic

    ind+c6ia magnetic 7n 7ntrefier

    B=

    B

    r

    K l K K lM

    8ensitatea energiei 7nmagazinate 7n magnet 7n +nct+lde f+nc6ionare a fi

    K K K!=

    1B"

    0

    !Br Ks

    MMM !

    !

    H =

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    11/42

    Stabilizarea punctului de funcionare almagnetului

    legea circ+it+l+i magnetic 7n caz+l solena6iei de demagnetizare

    FdH M lM +H Fe lFe +H l=

    eresia caracteristicii de f+nc6ionare a circ+it+l+i magnetic

    H - BM= - Fd

    lM

    M

    K

    0

    HKK

    =

    -B M

    KsM o

    %n cazul lipsei solenatiei de demagnetizare

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    12/42

    A2A9

    A#

    A

    Stabilirea punctului de funcionare almagnetului

    Magnet+l c+ caracteristica de demagnetizare neliniar

    reenire

    A1A:

    A*

    HC

    Br

    B

    "H

    Fd'lM Fd'lM

    A(

    Magnetizat separat

    &' &( &) &*

    Magnetizat +n main

    &, &- . &, &) /

    0olenaie e"ternmare

    &1 &2

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    13/42

    A:A1

    A

    A2

    Stabilirea punctului de funcionare almagnetului

    A( A*

    HC Fd'lM

    Br

    "H

    Magnet+l c+ caracteristica de demagnetizare liniar

    Magnetizat separatB

    &' &( &)

    Magnetizat +n main

    &, . &,&) / &(

    0olenaie e"ternmare

    &1 &2

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    14/42

    Maini sincrone cumagnei

    permaneni

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    15/42

    Variante constructive funcionare

    Dezavantajele ma4inii sincrone 7n constr+c6ie clasic, c+ ecita6ie

    electromagnetic, -rezen6a sistem+l+i erii ; inele colectoareentr+ alimentarea ecita6iei 4i

    -necesitatea +nei s+rse de c+rent contin++ care oate fi oma4in de c+rent contin++ sa+ +n redresor comandat.

    Solutia la +teri mici si medii folosirea magnetilor ermanenti.

    O variant clasic-stator+l 7n constr+c6ie normal, adic miez din

    tole c+ crestt+ri 4i 7nf4+rare reartizat.-rotor ecita6ia electromagnetic este 7nloc+it c+ ecita6ie

    c+ magne6i ermanen6i, eist/nd diferite sol+6ii constr+ctie,

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    16/42

    Variante constructive funcionare

    =?

    3

    d

    d 3

    d

    Magnetizat paralel

    0e adun solenaiile

    Hc mic4 Br mare

    5oncentrare de flu"

    Hc mare4 Br mic

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    17/42

    Variante constructivefuncionare

    3

    d

    dd

    d

    3

    Magnetizare radial=d > =?

    Magnei permaneni turnai

    3

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    18/42

    Variante constructive funcionare

    3

    d

    a.

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    19/42

    Variante constructive funcionare

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    20/42

    Variante constructive funcionare

    Motor sincron c+ magnet ermanent 4i armt+r statoric nesimetricc+ oli g0ear 1, * ; carcasa motor+l+i, c+ lagre 2, : ; olii g0ear( ; oina statoric 0omoolar # ; a+l 4i inel+l rotoric c+ magnet

    ermanent ; senzori Hall 9 ; disoziti de alimentare 4i control

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    21/42

    Variante constructivefuncionare

    Motor c+ rotor disc d+l+ 4i stator c+ olig0ear1 ; 7nf4+rare ind+s,: ; s+ort de fier,

    ; g0eareterioar,

    2 ; a rotoric, (, ! ; rotor, # ;magne6i magnetiza6i erticalD,* ; g0ear interioar, 9 -magne6i.

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    22/42

    C!mpul magnetic

    Magnei permaneni dispui +n +ntrefier la suprafaa miezului6

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    23/42

    C!mpul magnetic

    Magnei permaneni +ngropai6

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    24/42

    C!mpul magnetic

    Magnei permaneni +ngropai6

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    25/42

    C!mpul magnetic

    Modificarea cmpului magnetic +n sarcin

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    26/42

    Modelul matematic al mainiisincrone cu magneipermaneni

    E iE

    +d

    d

    id

    ? +?

    i?

    i?

    8

    i8

    Aa stator

    Aa rotor

    7

    80

    7

    80

    Sistem de referin6 legat de rotor

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    27/42

    Modelulmatematic

    d

    ?

    dt

    dt

    + Gd

    + ?+? =

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    28/42

    Modelul matematic

    8 8 dt

    d+

    dt" =< i

    + d8" =< i

    + M?i$

    % =[i J+(MM)i i

    ] ? E d d

    dt

    dtdJ?

    dJ

    +? =

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    29/42

    Modelul matematic

    n regim staionar, 5 S,-

    dac ind+ctiit6ile sincrone d, ? n+ deind de c+rent 4i- fl++rile s+nt constante

    +d =

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    30/42

    Modelulmatematic8iagrama ectoriala +S =

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    31/42

    +S )GSJS

    [

    d?= =2

    GS =d( E"

    sin2" ]

    1

    2 1

    sin" +% =

    Modelul matematic

    Cuplul mainii.

    8ac se negli)eaz rezisten6a fazei statorice, at+nci 7n regim sta6ionar seo6ine

    GSJE = (E"

    C+l+electromagnetic

    C+l+ de rel+ctan6

    %em

    %r

    %

    :# !" 1#" 19"

    %

    " "

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    32/42

    "#emplu

    Ma4ina sincron c+ magne6i ermanen6i dis+4i e eriferia

    rotor+l+i a/nd 2 5 : olit+ra6ia nominal nN 5 :""" rot'min,c+rent+l nominal LSN 5 1.9 A,c+l+l nominal %N 5 1.( Nm,

    ind+ctiitatea sincron S 5 "."2*# H d ? 5 SD,rezisten6a fazei statorice

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    33/42

    Modelulmatematic

    Rrogram+l de sim+lare a f+nc6ionrii motor+l+i +tiliz/nd medi+lMA%AB - SLMLN$

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    34/42

    96* ,6* ':-

    :)

    :1

    :'

    '

    9

    )

    ,Time .second/

    96* ,6* ':*

    9

    *

    ,

    Time .second/

    Oaria6ia c+ren6ilor id aD 4i i? D la alimentare sin+soidalc+ tensi+ne 4i frecen6 red+s.

    Modelul matematic$%ezultate simulate

  • 7/26/2019 Masini Cu Magneti Permanenti

    35/42

    Comanda mainii sincrone cu magneipermaneniComanda motor+l+i sincron c+ ecita6ie c+ magne6i ermanen6i

    se face alic/nd strategia c+nosc+t a comenzii cu orientaredup cmpul rotoric.

    Eist 4i sit+a6ii c/nd se ren+n6 la realizarea ortogonalit6ii celordo+ comonente de c/m 4i resecti de c+l+, 4i an+me 7n caz+rile c/nd se

    dore4te 7m+nt6irea factor+l+i de +tere sa+ c/nd este necesar o slire dec/m entr+ cre4terea t+ra6iei.

    Ln caz+l 7n care cele do+ comonente n+ s+nt erendic+lare,rs+ns+l sistem+l+i este mai lent, c+l+l electromagnetic red+c/nd+-se.

    Ln caz+l ma4inii sin

Search related