- MỌ HỊNH TOÁN VÀ MỌ PHNG ĐC TÍNH KHI ĐNG CA LSPMSM. - 18 2.3 Mô phng LSPMSM. - 21 2.3.1 Mô phng LSPMSM từ mô hình toán. - 21 2.3.2 Mô phng LSPMSM bằng các phn mm ng dng phng pháp phn t hu hn. - 71 3.2.3 Kt qu mô phng. - 74 3.2.4 So sánh kt qu mô phng vi phng pháp tng hp đ xut vƠ phng pháp phn t hu hn. - 97 4.5 Kt qu mô phng vƠ đo lng đc tính tc đ vƠ dòng đin khi đng LSPMSM ch đ không ti. - Bảng 2.1 Các hàm gii gn đúng phng trình vi phơn trong Simulink. - 26 Bảng 3.1 Kt qu tính toán đc tính Lmq vi hai phng pháp LPM vƠ PTHH. - 41 Bảng 3.2 Kt qu tính toán đc tính Lmd vi hai phng pháp LPM vƠ PTHH. - 15 Hình 2.2 S đ tng quát ca máy đin đng b có dây qun phn ng đt stato, dây qun phn ng rôto. - 24 Hình 2.8 Mô hình LSPMSM đc mô phng bằng MATLAB/Simulink. - 48 Hình 3.17 Chia li phn t hu hn khi mô phng LSPMSM đ tính toán Lmd vi Maxwell 2D. - 49 Hình 3.20 Đc tính Lmd = f(ids) vi phng pháp LPM đ xut vƠ phng pháp PTHH. - 71 Hình 3.42 Mt s s đ khi MATLAB/Simulink mô phng LSPMSM có xét nh hng ca bão hòa và hiu ng mt ngoài. - 77 Hình 3.52 Chia li phn t hu hn đc khi mô phng LSPMSM. - 77 Hình 3.53 Đng từ thông LSPMSM ti thi đim t = 0,0005 s đc mô phng bi Maxwell 2D. - 77 Hình 3.54 Đc tính tc đ và dòng khi đng LSPMSM đc mô phng bằng ANSYS/Maxwell 2D. - 78 Hình 3.55 Đc tính tc đ LSPMSM đc mô phng bằng ANSYS/Maxwell 2D và MATLAB/Simulink. - 98 Hình 4.17 Đc tính dòng khi đng mô phng và thc nghim LSPMSM 2,2 kW. - Ý nghĩa khoa học Xây dng đc mô hình toán và mô phng quá trình khi đng ca LSPMSM có xét đn nh hng ca bão hòa mch từ và hiu ng mt ngoài. - n án - Xây dng mô hình toán và mô phng đc tính khi đng ca LSPMSM có xét đn nh hng ca bão hòa mch từ và hiu ng mt ngoài. - Áp dng phng pháp mô hình tham s tp trung đ tính toán đc tính đin cm từ hóa đng b dc trc, ngang trc Lmd, Lmq ca LSPMSM có xét đn nh hng bão hòa mch từ. - Cui thp niên 90, phng pháp phơn tích phn t hu hn bt đu đc ng dng đ mô phng quá trình đng b và khi đng LSPMSM, đơy lƠ nhng vn đ quan trng nht trong thit k đng c. - Cũng trong năm Honsinger nghiên cu phng pháp tính toán LSPMSM ch đ vn hành xác lp có tính đn tn hao st. - Phng pháp th hai ng dng tng tr máy đin, trong đó tng tr đc hiu chnh đ tính đn nh hng ca tn hao st. - Phng pháp truyn thng thng s dng các thông s này đ tính toán mômen, dòng đin, đin áp,ầ vì vy kt qu thu đc có th không chính xác. - Từ các phân tích trên, tác gi đ xut phng pháp đ th sc từ đng - từ thông (Flux - MMF Diagram) đ tính toán mô phng các đc tính LSPMSM. - Từ phng trình mômen trung bình và mômen dao đng, các tác gi đ xut phng pháp tính toán mômen đin từ tng hp đ nghiên cu quá trình khi đng đng c. - Bên cnh đó, tác gi cũng s dng phng trình mômen đin từ tng hp đ nghiên cu mt s nh hng ca tham s đng c đn quá trình khi đng nh: đin áp, tn s ngun cp, tỷ l cc li, đin áp không ti. - Đ kim nghim, kt qu tính toán từ phng pháp đ xut s đc so sánh vi kt qu th nghim trên mt LSPMSM mu. - Trên c s phân tích, các tác gi 7 đ xut phng trình tính toán mômen ti ng dng hàm Lyapunov. - Các tác gi kt lun, đơy lƠ phng pháp đn gin đ xác đnh mômen ti ln nht mƠ đng c LSPMSM có th khi đng đc. - Bên cnh đó, phng pháp cũng có th đc ng dng đ xét nh hng ca các thông s đng c đn kh năng khi đng. - Các tác gi ng dng mô hình toán LSPMSM do Honsinger đ xut đ mô phng quá trình khi đng ca đng c. - Kt qu mô phng đc so sánh vi kt qu thu đc khi s dng phn mm ắLUVENS-EX5” ng dng phng pháp PTHH. - Các tác gi kt lun vi phng pháp đ xut, mômen khi đng s đc phân tích chi tit, cho phép hiu sâu v c ch đng b ca LSPMSM. - Thông qua phn mm mô phng ng dng phng pháp PTHH và kt qu đo lng thc t, các tác gi phân tích các đc tính quá đ và xác lp ca hai loi LSPMSM. - Binder nghiên cu xây dng mô hình toán LSPMSM đ kt qu mô phng chính xác hn. - Các thông s từ thông tn, từ thông chính đc xác đnh bằng phng pháp PTHH. - Qua nghiên cu các tác gi kt lun, các đc tính và mômen ti trong quá trình khi đng thu đc từ phng pháp đ xut vƠ phng pháp PTHH lƠ tng đng nhau. - Nh vy có th khẳng đnh phng pháp đ xut cho phép xác đnh đc tính khi đng vi thi gian ngn. - Nghiên cu đ xut phng pháp m máy đn gin da trên cun đi cc stato. - Phng pháp nƠy s cho phép khc phc nhc đim khó khi đng ca LSPMSM. - Vì vy cn thit phi nghiên cu sơu hn đ có th li dng trit đ u đim ca phng pháp đi cc. - Các tác gi đ xut phng pháp tính toán mômen khi đng LSPMSM thông qua đo lng. - Các thông s đng c (dòng, áp, độ trượt) đc đo thông qua card CIO-AD16JR tc đ cao và s là d liu đu vào ca phn mm tính toán ng dng các phng trình c bn ca LSPMSM. - Tuy nhiên nhc đim ca phng pháp nƠy lƠ cn phi có sn đng c đ th nghim. - Ban nghiên cu đ xut phng pháp tính toán kích thc NCVC đ đm bo hài hòa gia kh năng khi đng và các ch s vn hành xác lp ca LSPMSM. - LSPMSM đc hiu chnh từ đng c KĐB trên, phn mm MATLAB/Simulink đc s dng đ mô phng đc tính ca hai loi đng c. - Các tác gi ng dng mô hình toán ca LSPMSM đc vit theo h ta đ d, q đ mô phng đc tính khi đng ca LSPMSM. - Đ chính xác ca phng pháp đ xut đc kim tra vi kt qu thu đc bằng phng pháp PTHH. - Rabbi và Rahman cũng đ xut mô hình toán cho LSHIPMM, từ đó mô phng quá trình quá đ đ đánh giá kh năng khi đng ca LSHIPMM. - Từ kt qu mô phng đng c bằng phn mm ng dng phng pháp PTHH, các tác gi kt lun các cu hình LSPMSM vi NCVC gn b mt nh thit k có kh năng khi đng trc tip, trong đó cu hình 3 cho hiu sut cao nht. - Trong nghiên cu, lun án s tp trung xây dng và mô phng đc tính khi đng từ mô hình toán ca LSPMSM. - Tuy nhiên kt qu mô phng bằng phn mm ng dng phng pháp PTHH cũng s đc vn dng nhằm kim chng vi kt qu thu đc từ mô phng mô hình toán. - Do đƣ lc b hai nh hng quan trng trong quá trình khi đng nên dn đn kt qu mô phng thu đc có th s không chính xác. - wd, wq - dây qun phn ng trc d, q. - id, iq - dòng đin dc trc, ngang trc phn ng. - (2-2) Trong đó: Ld, Lq - đin cm phn ng dc trc và ngang trc. - Hình 2.3 và 2.4 là s đ mch đin thay th dc trc và ngang trc ca LSPMSM tha mƣn các phng trình đin áp và từ thông trong mô hình toán (2-12. - Trong mc 2.2, mô hình toán ca LSPMSM đc mô t bằng các h phng trình vi phân ca đin áp, từ thông (2-12. - Đ mô phng các đc tính LSPMSM từ mô hình toán, lun án ng dng phn mm MATLAB/Simulink. - Trong lun án s dng phn mm MATLAB đ gii bài toán vi phân từ mô hình toán LSPMSM nhằm mô phng đc tính khi đng vi mt s lỦ do nh sau [6. - Mt s s đ khi MATLAB/Simulink đc s dng đ mô phng LSPMSM từ mô hình toán đc th hin ti hình 2.5 ÷ 2.8. - Các đc tính tc đ, dòng đin, mômen khi đng ca LSPMSM đc mô phng và th hin hình 2.12. - Trc 28 đơy phng pháp PTHH không đc ng dng nhiu, nguyên nhân lƠ phng pháp PTHH đòi hi s lng tính toán rt ln [4]. - Trong lĩnh vc đin [2], năm 1967 phng pháp nƠy đc M.A. - Winslow ng dng đ gii các phng trình Poisson. - Coulomb trình bày nhng ng dng ca phng pháp PTHH trong vic s dng kỹ thut CAD nghiên cu thit b đin từ. - Mt s phn mm ph bin ng dng phng pháp PTHH đ gii các bƠi toán trng đin từ trong lĩnh vc máy đin có th thng kê nh sau. - Chng trình nƠy chia min bài toán thành các li phn t hu hn tam giác, là phn lõi ca phng pháp PTHH. - Mi phn mm ph tr cha mt b file d liu đ x lý bài toán và các phng trình vi phơn tng đng. - Opera bao gm mt b phn mm hng đi tng hoàn chnh cho các bƠi toán đin từ trng, đc dùng đ thit k, mô phng và đánh giá đc tính [31]. - T đng sinh ra li PTHH khi mô phng. - Các b phn mm công c mô phng tính toán: Opera có hai phiên bn 2D và 3D. - mi phiên bn, phn mm s t đng chia li PTHH đ đt đ chính xác mong mun. - Ngi s dng có th mô phng trng đin từ sau khi đƣ xây dng mô hình. - MagNet ng dng phng pháp PTHH khi gii các phng trình vi tích phân Maxwell. - Mi mô đun phn mm đc tùy chnh đ mô phng các trng đin từ dng 2D vƠ 3D. - Maxwell s dng phng pháp tính toán hin đi đ tính toán các bài toán trong các lĩnh vc đin và đin từ trng. - C th ti chng 3, lun án ng dng ANSYS/Maxwell2D đ mô phng các đc tính khi đng ca LSPMSM 2,2 kW. - LSPMSM đc mô hình hóa bằng h các phng trình đin áp, từ thông, mômen đc vit theo h ta đ d, q, thông qua mô hình toán có th ng dng các phn mm tính toán đ mô phng các đc tính khi đng ca LSPMSM. - Vì vy, lun án la chn phn mm MATLAB/Simulink là công c đ mô phng các đc tính từ mô hình toán ca LSPMSM. - Các kt qu mô phng bằng MATLAB/Simulink s đc phân tích và đánh giá đ kho sát đc tính khi đng ca LSPMSM. - Lun án ng dng phn mm MATLAB/Simulink đ mô phng đc tính khi đng ca LSPMSM công sut 2,2 kW, 1.500 vòng/phút đc hiu chnh từ đng c KĐB, 3 pha 3K112-S4, 2,2 kW ca Công ty C phn Ch to đin c HƠ Ni (HEM). - Trong chng nƠy, đc tính khi đng LSPMSM đƣ đc mô phng vi các thông s đin tr, đin cm tn, đin cm từ hóa đng b dc trc, ngang trc ca stato, rôto đc xét và tính toán dng hằng s. - Bên cnh đó nh s phát trin ca công ngh, đc tính khi đng ca LSPMSM cũng đc mô phng bằng các phn mm ng dng phng pháp PTHH. - Các đc tính khi đng ca LSPMSM đc mô phng từ mô hình toán bằng MATLAB/Simulink (đc tính tc đ khi đng, dòng đin khi đng, mômen khi đng - Hình 2.12). - Tng kt các phng pháp nghiên cu hin nay đ xét nh hng bão hòa mch từ đn đc tính đin cm từ hóa đng b ngang trc, dc trc Lmq, Lmd nh sau: 34 - Phng pháp PTHH (Finite Element Method - FEM), đơy lƠ phng pháp đc đánh giá có đ chính xác cao, mt s nghiên cu s dng phng pháp nƠy có th thy [32]. - Tuy nhiên phng pháp nƠy li đòi hi nhiu công sc, phc tp trong tính toán. - Phng pháp mch từ thay th (Magnetic Equivalent Circuit - MEC) lƠ phng pháp đn gin hn nu so sánh vi phng pháp PTHH, s lng đim nút vƠ phng trình tính toán nh hn [70]. - Vi phng pháp này, mi răng rƣnh lƠ mt đim nút thì khi lng tính toán áp dng cho LSPMSM cũng s rt ln. - Phng pháp mô hình tham s tp trung (Lumped Parameter Models - LPM) có s lng phn t tính toán nh, d dàng trong lp trình tính toán, vì vy kt qu tính toán nhanh. - Phng pháp này hin đang áp dng đ tính toán đc tính đin cm từ hóa đng b ngang trc, dc trc cho IPM ti mt s nghiên cu [37], [40. - Phng pháp đo đc thc t: Từ mt LSPMSM sn có tin hƠnh đo đc tính đng c. - Phng pháp mô hình tham s tp trung LPM có s lng phn t tính toán không nhiu. - Áp dng phng pháp mô hình tham s tp trung LPM đ tính toán đc tính Lmq có xét đn bão hòa cho LSPMSM đc hiu chnh từ đng c KĐB 2,2 kW 3K112-S4. - Vi phng pháp trên, vic tính toán mch từ tr s quy v bài toán các sc từ đng ri trên các thƠnh phn từ tr trong mch từ thay th tng đng. - Da trên các phng trình tính toán các tham s từ tr, sc từ đng, mt đ từ thông (3-1
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt