Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
THUẬT TP HCM
Khoa :điện-điện tử
BÀI BÁO CÁO
MÔN:MÁY ĐIỆN ĐẶT BIỆT
GVHD: ths TRẦN ĐỨC LỢI
SVTH(nhóm 6): TRỊNH HOÀNG
LINH
NGUYỄN ĐĂNG
THÔNG
- 39.19 Switched Reluctance Motor (Động cơ từ trở
chuyển mạch số)
The swiched reluctance (SR) motor operates on the same
basic principle as a variable reluctance stepper motor (Art
39.4).
Động cơ từ trở chuyển mạch số (SR) có nguyên lý hoạt
động cơ bản tương tự như động cơ bước từ trở biến
thiên .
- a) Contruction (cấu tạo)
Unlike a conventional synchronous motor, both the rotor
and stator of a SR motor have salient poles as shown in
Fig. 39.22. This doubly-salient arrangement is very
effective for electromagnetic energy conversion.
Khác với động cơ đồng bộ thông thường, cả rotor và
stator của động cơ SR đều có cực lồi như hình 39.22.
cấu tạo lồi kép như thế này rất hiệu quả trong việc
chuyển đổi năng lượng điện từ.
- The stator carries coils on each pole, the coils on opposite poles
being connected in series. The eight coils shown in Figure are
grouped to form four phase which are independently energized from a
four-phase converter. The laminated rotor has no windings or
magnets and is, therefore cheap to manufacture and extremely
robust. The motor show in Fig. 39.22 has eight stator poles and six
rotor poles which is a widely-used arrangement althought orther pole
combinations (like 6/4 poles ) are used to suit different applications.
Trên mỗi cực của stator đều có 1 cuộn dây, các cuộn dây trên các
cực đối diện nhau được nối nối tiếp với nhau. 8 cuộn dây được trong
hình được nhóm lại tạo thành 4 góc pha khi có một sự chuyển đổi
việc cấp điện độc lập cho 4 pha . Rotor gồm nhiều lớp ép lại với
nhau mà không có cuộn dây hoặc nam châm, vì vậy mà giá thành
sản xuất rẻ hơn và mạnh mẽ hơn. Động cơ thể hiện trong hình 39.22
có stator 8 cực và rotor 6 cực, đây là cấu tạo được sử dụng rộng rãi
tuy nhiên tổ hợp máy với cấu tạo số cực khác (như 6/4 cực) được
sử dụng để đáp ứng các ứng dụng khác.
- b) Working (nguyên lý hoạt động)
Điều khiển vòng
kín:
- Usual arrangement is to energize stator
coils with a singel pulse of current at high
speed. However, at starting and low
speed, a current-chopper type control is
used to limit the coil current.
Cấu tạo thông thường thì cuộn dây stator
được cấp điện liên tục với 1 xung duy
nhất của dòng điện ở tốc độ cao. Tuy
nhiên, lúc khởi động và tốc độ thấp, một
bộ điều khiển băm dòng được sử dụng
để giới hạn dòng qua cuộn dây.
- The motor rotates in the anticlockwise direction
when the stator phase are energized in the
sequence 1, 2, 3, 4 and in clockwise direction
when energized in the sequence 1, 4, 3, 2. When
the stator coils are energized, the nearest pair of
rotor poles is pulled into alidnment with the
appropriate stator poles by reluctance torque.
Động cơ quay theo hướng ngược chiều kim
đồng hồ khi stator được cấp điện theo thứ tự
pha là 1, 2, 3, 4 và quay theo hướng cùng chiều
kim đồng hồ khi stator được cấp điện theo thứ tự
pha 1, 4, 3, 2. Khi cuộn dây stator được cấp
điện, đôi cực rotor gần nhất sẽ được kéo vào
liên kết với cực stator tương ứng bởi lực quay từ
trở.
- Close-loop control is essential to optimize the
switching angles of the applied coil voltages. The
stator phases are switched by signals derived from
a shaft-mounted rotor position detectors such as
Hall-effect devices or optical sensors Fig. (39.23).
this causes the behaviour of the SR motor to
resemble that of a dc motor.
Điều khiển vòng kín là điều cần thiết để tối ưu
hóa góc chuyển mạch của điện áp đặt vào cuộn
dây. Các pha stator được chuyển đổi bằng tín
hiệu tạo ra từ một trục định vị vị trí rotor như các
thiết bị có sử dụng cảm biến Hall hoặc các cảm
biến quang học như hình 39.23. Điều này làm cho
sự hoạt động của động cơ SR giống như một
động cơ DC.
- c) .Advantages and Disadvantages (ưu và nhược điểm)
Although the newest arrival on the drives scene, the SR motor
offers the following advantages:
Mặc dù mới xuất hiện trên phương diện truyền động, động cơ
SR cho thấy những ưu điểm sau:
i) Higher efficiency : Hiệu suất cao hơn
ii) More power per unit weight and volume : Cùng một khối
lượng và thể tích nhưng mạnh hơn .
iii) Very robust because rotor has no windings or slip rings:
Rất mạnh mẽ bởi vì rotor không có cuộn dây hoặc vành trượt.
iV) Can run at very high speed (upto 30,000 rpm) in
hazardous c: có thể chạy ở tốc độ rất cao (lên đến 30.000 rpm)
trong môi trường bất lợi .
V) Has versatile and flexible drive features: đa năng và đặc
tính truyền động linh hoạt.
Vi) Four-quadrant operation is possible with appropriate drive
circuitry: hoạt động bốn góc phần tư có thể kết hợp mạch điện
điều khiển tương thích.
- However, the drawback are that it is: tuy nhiên, nhược
điểm của nó là:
(i) Relatively unproven. : lý thuyết tương đối
(ii) Noisy: ồn
(iii) Not well-suited for smooth torque
production: không phải là công cụ tốt cho việc tạo ra
momem mịn .
d) Applications: ứng dụng
Even though the SR technology is still in its infancy, it
has been successfully applied to a wide range of
applications such as:
mặt dù công nghệ SR vẫn còn rất mới nhưng nó đã
được áp dụng thành công trong nhiều ứng dụng như:
- General purpose industrial drive:Thông
dụng trong điều khiển công nghiệp .
Traction: Lực kéo.
Domestic appliances like food processors,
vacuum cleaners and washing etc., :
Thiết bị gia dụng như chế biến thực phẩm,
máy hút bụi và giặt, vv.
Office and business eqipment:
Trong văn phòng và các máy th ương m ại.
- 39.20. Comparison between VR stepper Motor and SR
Motor: so sánh giữa động cơ bước VR và động cơ SR
VR Stepper Motor SR Motor
1. It rotates in steps. quay từng It is meant for continuos rotation. quay
bước liên tục
2. It is designed first and foremost Closed-loop control is essential for its
for open-loop operation. là thiết optimal working. Điều khiển vòng kín
kế đầu tiên và hang đầu về là điều cần thiết để hoạt động tối ưu
điều khiển vòng hơ nhất
3. Its rotor poles are made of
ferromagnetic material. Các cực Its rotor poles are also made of
của rotor được làm bằng vật ferromagnetic material. Các cực của
liệu sắt từ rotor cũng được làm bằng vật liệu sắt
4. It is capable of half-step từ
operation and microstepping. Nó It is not designed for this purpose. Nó
có khả năng hoạt động nửa không được thiết kế với mục đích này
bước và vi bước.
5. Has low power rating. Có công Has power ratings upto 75kW (100hp).
suất thấp. có công suât lên đến 75kW (100hp)
Has higher overall efficiency. Có tổng
6. Has lower efficiency. Có hiệu hiệu suất cao.
suất thấp .
- 39.21. The Resolver
In many ways, it is similar to a synchro but differs from it in the
following respects :
(i) Electrical displacement between stator windings is 90º and
not 120º
(ii) It has two stator windings and two rotor windings (Fig. 39.24)
(iii) Its input can be either to the stator or to the rotor
(iv) They are usually not used as followers because their output
voltage is put to further use.
- 3.21 Máy đo góc
Trong nhiều trường hợp,máy đo góc
tương tự như máy điện đồng bộ nhưng nó khác
nhau ở một số điểm sau:
i) 2 cuộn dây stator được đặt lệch 90⁰
không là 120⁰
ii) Có 2 cuộn dây ở stator và rotor cũng có
2 cuộn dây tương tự
iii) có thể cấp nguồn vào stator hoăc rotor
thường thì chúng không được sử dụng điện áp
đầu ra của nhau để cấp điện áp cho đầu vào
của cuộn kia,vì đầu ra chúng còn được sử dụng
tiếp tục
- (a) Construction
The main constructional features and the symbol for
a resolver are shown in Fig. 39.24. There are two stator
windings which are wound 90º apart. In most
applications, only one stator winding is used, the other
being short-circuited. The two rotor winding connections
are brought out through slip rings and brushes.
Cấu tạo
Cấu tạo chức năng mạch điện và kí hiệu của bộ
thiết bị đo góc được hiển thị trên hình 39.24
2 cuộn dây stator cắt nhau 90⁰
Trong hầu hết các ứng dụng chỉ có một cuộn dây stator
được sử dụng, còn các cuộn dây khác được nối ngắn
mạch,hai đầu cuộn dây rotor được đưa ra ngoài và kết
nối với vành trượt và chổi than.
- b) Applications
Resolvers find many applications in navigation and height
determination as shown in Fig. 39.25 (a) and (c) where Fig. 39.25 (b)
provides the key.
ứng dụng
Bộ đo góc được tìm thấy trong nhiều ứng dụng để điều hướng và
xác định độ cao như trong hình 39.25a/c tại hình 39.25 b ta th ấy
nó rõ ràng hơn.
(i) Navigation Application
As shown in Fig. 39.25 (a), the purpose is to determine the
distance D to the destination. Suppose the range R to a base
station as found by a radar ranging device is 369 km. The angle
θ is also determined directly. If the amplifier scale is 4.5 V per
100 km, the range would be represented by 369 × (4.5 / 100) =
16.6 V. Further suppose that angle θ is found to be 52.5º. Now,
set the resolver at 52.5º and apply 16.6 V to rotor terminals R3
R4. The voltage which appears at terminals S1 S2 represents D.
If we assume K = stator turns / rotor turns = 1, the voltage
available at S1 S2 will be = 16.6 / cos 52.5º = 16.6 / 0.6088 = 27.3
V. Since 4.5 V represents 100 km, 27.3 V represents 27.3 × 100 /
- i)ứng dụng chuyển hướng
hình 39.25 mục đích là để xác định từ khoảng cách D
đến đích,
Giả sử trong phạm vi R trạm gốc tìm thấy một thiết bằng
radar với khoảng cách đo được là 369km.Góc ϴ được xác
định trực tiếp.
Nếu phạm vi của bộ khuếch đại là 4.5 V ứng với 100km,thì
khoảng cách này sẽ được quy đổi là : 369x(4.5/100)=16.6 V.
Tiếp tục giả sử góc ϴ được tìm thấy là 52,5 ⁰.bây giờ, thiết
lập phân tích tại 52,5 ⁰ và đặt 16,6 V tới đầu rotor R ₃ R ₄.
điện áp xuất hiện ở đầu S ₁ S ₂ tương ứng cho D. nếu chúng
ta giả sử K = vòng stator / rotor vòng = 1, điện áp tại S ₁ S ₂
sẽ bằng 16.6/cos52.5 ⁰ = 16.6/0.6088 = 27,3 V 4.5v tương
ứng cho 100 km, vậy 27.3v tương ứng là 27,3 x 100/4.5 = 607
km.
(ii) Height Determination
Suppose the height H of a building is to be found. First of
all, the oblique distance D to the top of the building is found by
- finder. Let D = 210 m and the scale of the amplifier to the resolver
stator be 9 V per 100 m. The equivalent voltage is 9 × 210 / 100 = 18.9 V. This
voltage is applied to stator terminals is S1 S2 of the resolver.
Suppose the angle θ read from the resolver scale is 61.3º. The
height of the building is given in the form of voltage which appears across the
rotor terminals R1 R2.
Assuming stator / rotor turn ratio as unity and the same amplifier ratio for the
rotor output, the voltage
across R1 R2 = 18.9 × sin 61.3º = 16.6 V.
Hence, H = 16.6 × 100 / 9 = 184 m. It would be seen that in using the resolver,
there is no need to go through trigonometric calculations because the answers
come out directly.
- i) Xác định Chiều cao
Giả sử ta có chiều cao của một tòa nhà là H.đầu tiên, xác
định độ dài D của đường xiên lên đỉnh tòa nhà bằng một công
cụ đo khoảng cách. Cho D = 210 m và độ của lớn các bộ
khuếch đại đầu vào stato phân giải được 9 V trên 100 m.Điện
áp tương đương là 9x210/100 = 18,9 V. điện áp này được áp
dụng cho đầu vào stato là S ₁S ₂ của bộ đo góc .giả sử góc ϴ
có độ lớn từ bộ đo góc là 61,3.chiều cao của tòa nhà được
xác định bằng giá trị điện áp trên thiết bị đầu cuối rôto R ₁R ₂.
Giả sử số vòng stato / rôto có tỷ lệ duy nhất và cùng tỷ lệ
khuếch đại đầu ra rotor ,điện áp trên R ₁ ₂ R = 18,9 x sin61.3
= 16.6V.
Do đó , H = 16.6x100 / 9 = 184m.
Điều đó cho thấy việc sử dụng bộ đo góc, không có cần phải
thực hiện các phép tính lượng giác vì kết quả sẽ nhánh chống
xác định.
nguon tai.lieu . vn