ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການຄິດໄລ່ Star-Sealing ແລະການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຈັກ traction synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນ

ຄວາມເປັນມາ

Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSMs) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາທີ່ທັນສະໄຫມແລະຊີວິດປະຈໍາວັນເນື່ອງຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງປະສິດທິພາບສູງ, ການປະຫຍັດພະລັງງານແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນອຸປະກອນພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການໃນຫຼາຍໆດ້ານ. ເຄື່ອງ traction synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນ, ໂດຍຜ່ານເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມກ້າວຫນ້າ, ບໍ່ພຽງແຕ່ສະຫນອງການເຄື່ອນໄຫວຍົກກ້ຽງ, ແຕ່ຍັງບັນລຸຕໍາແຫນ່ງທີ່ຊັດເຈນແລະການປົກປ້ອງຄວາມປອດໄພຂອງລົດລິຟໄດ້. ດ້ວຍການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດຂອງພວກເຂົາ, ພວກເຂົາໄດ້ກາຍເປັນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນລະບົບລິຟຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເຕັກໂນໂລຊີຟ, ຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບສໍາລັບເຄື່ອງ traction synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ "star-sealing", ເຊິ່ງໄດ້ກາຍເປັນຈຸດເດັ່ນຂອງການຄົ້ນຄວ້າ.

ບັນຫາການຄົ້ນຄວ້າ ແລະຄວາມສໍາຄັນ

ການປະເມີນແບບດັ້ງເດີມຂອງແຮງບິດປະທັບຕາດາວໃນເຄື່ອງ traction synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນແມ່ນອີງໃສ່ການຄິດໄລ່ທາງທິດສະດີແລະມາຈາກຂໍ້ມູນການວັດແທກ, ເຊິ່ງຕໍ່ສູ້ກັບຂະບວນການ ultra-transient ຂອງ star-sealing ແລະຄວາມບໍ່ມີເສັ້ນຊື່ຂອງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບແລະຄວາມຖືກຕ້ອງຕ່ໍາ. ກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ທັນທີໃນລະຫວ່າງການປະທັບຕາດາວເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການ demagnetization irreversible ຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນ, ເຊິ່ງຍັງຍາກທີ່ຈະປະເມີນ. ດ້ວຍການພັດທະນາຊອບແວການວິເຄາະອົງປະກອບ finite (FEA), ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂ. ໃນປັດຈຸບັນ, ການຄິດໄລ່ທາງທິດສະດີໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອນໍາພາການອອກແບບ, ແລະການສົມທົບກັບການວິເຄາະຊອບແວເຮັດໃຫ້ການວິເຄາະໄວແລະຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂອງແຮງບິດ star-sealing. ເອກະສານນີ້ໃຊ້ເວລາເຄື່ອງ traction synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນເປັນຕົວຢ່າງເພື່ອດໍາເນີນການວິເຄາະອົງປະກອບ finite ຂອງສະພາບການດໍາເນີນງານ star-sealing ຂອງຕົນ. ການສຶກສາເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍເສີມສ້າງລະບົບທິດສະດີຂອງເຄື່ອງຈັກ traction synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນ, ແຕ່ຍັງສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນທີ່ເຂັ້ມແຂງສໍາລັບການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງລິຟແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງການວິເຄາະອົງປະກອບ Finite ໃນການຄິດໄລ່ star-Sealing

ເພື່ອກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຜົນການຈໍາລອງ, ເຄື່ອງ traction ທີ່ມີຂໍ້ມູນການທົດສອບທີ່ມີຢູ່ແລ້ວໄດ້ຖືກເລືອກ, ດ້ວຍຄວາມໄວການຈັດອັນດັບ 159 rpm. ແຮງບິດປະທັບຕາດາວສະໝໍ່າສະເໝີທີ່ວັດແທກໄດ້ ແລະກະແສລົມໃນຄວາມໄວທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນມີດັ່ງນີ້. ແຮງບິດປະທັບຕາດາວຮອດສູງສຸດຢູ່ທີ່ 12 rpm.

ຮູບທີ 1: ຂໍ້ມູນການວັດແທກຂອງ Star-Sealing

ຕໍ່ໄປ, ການວິເຄາະອົງປະກອບ finite ຂອງເຄື່ອງ traction ນີ້ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ຊອບແວ Maxwell. ຫນ້າທໍາອິດ, ຮູບແບບເລຂາຄະນິດຂອງເຄື່ອງຈັກ traction ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ແລະຄຸນສົມບັດວັດສະດຸທີ່ສອດຄ້ອງກັນແລະເງື່ອນໄຂຂອງເຂດແດນໄດ້ຖືກກໍານົດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ໂດຍການແກ້ໄຂສົມຜົນພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ເສັ້ນໂຄ້ງໃນປະຈຸບັນຂອງໂດເມນເວລາ, ເສັ້ນໂຄ້ງຂອງແຮງບິດ, ແລະສະຖານະ demagnetization ຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນໃນເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຮັບ. ຄວາມສອດຄ່ອງລະຫວ່າງຜົນໄດ້ຮັບການຈໍາລອງແລະຂໍ້ມູນການວັດແທກໄດ້ຖືກກວດສອບ.

ການສ້າງຕັ້ງຮູບແບບອົງປະກອບ finite ຂອງເຄື່ອງ traction ແມ່ນພື້ນຖານຂອງການວິເຄາະແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າແລະຈະບໍ່ອະທິບາຍລາຍລະອຽດຢູ່ທີ່ນີ້. ມັນໄດ້ຖືກເນັ້ນຫນັກວ່າການຕັ້ງຄ່າວັດສະດຸຂອງມໍເຕີຕ້ອງສອດຄ່ອງກັບການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ; ພິຈາລະນາການວິເຄາະ demagnetization ຕໍ່ໄປຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນ, ເສັ້ນໂຄ້ງ B-H ທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບແມ່ເຫຼັກຖາວອນ. ເອກະສານສະບັບນີ້ເນັ້ນໃສ່ວິທີການປະຕິບັດການປະທັບຕາດາວແລະການຈໍາລອງ demagnetization ຂອງເຄື່ອງ traction ໃນ Maxwell. ການປະທັບຕາດາວໃນຊອບແວແມ່ນຮັບຮູ້ໂດຍຜ່ານວົງຈອນພາຍນອກ, ດ້ວຍການຕັ້ງຄ່າວົງຈອນສະເພາະທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້. ການ windings stator ສາມເຟດຂອງເຄື່ອງ traction ແມ່ນຫມາຍເຖິງ LPhaseA / B / C ໃນວົງຈອນ. ເພື່ອຈຳລອງການປະທັບຕາດາວວົງຈອນສັ້ນຢ່າງກະທັນຫັນຂອງ winding ສາມເຟດ, ໂມດູນຂະຫນານ (ປະກອບດ້ວຍແຫຼ່ງປະຈຸບັນແລະສະຫຼັບຄວບຄຸມປະຈຸບັນ) ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດທີ່ມີວົງຈອນ winding ແຕ່ລະໄລຍະ. ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ສະຫຼັບຄວບຄຸມປະຈຸບັນເປີດ, ແລະແຫຼ່ງປະຈຸບັນສາມເຟດຈະສະຫນອງພະລັງງານໃຫ້ກັບ windings. ໃນເວລາທີ່ກໍານົດໄວ້, ສະຫຼັບຄວບຄຸມປະຈຸບັນປິດ, ວົງຈອນສັ້ນຂອງແຫຼ່ງປະຈຸບັນສາມເຟດແລະ shorting ຂອງ windings ສາມເຟດ, ເຂົ້າສູ່ລັດວົງຈອນ star-sealing.

ຮູບທີ 2: ການອອກແບບວົງຈອນຕິດດາວ

ແຮງບິດປະທັບຕາດາວສູງສຸດທີ່ວັດແທກໄດ້ຂອງເຄື່ອງຈັກ traction ເທົ່າກັບຄວາມໄວ 12 rpm. ໃນລະຫວ່າງການຈໍາລອງ, ຄວາມໄວໄດ້ຖືກກໍານົດເປັນ 10 rpm, 12 rpm, ແລະ 14 rpm ເພື່ອສອດຄ່ອງກັບຄວາມໄວທີ່ວັດແທກ. ກ່ຽວກັບເວລາຢຸດການຈໍາລອງ, ພິຈາລະນາວ່າກະແສລົມຄົງທີ່ໄວຂຶ້ນໃນຄວາມໄວຕ່ໍາ, ພຽງແຕ່ 2-3 ວົງຈອນໄຟຟ້າໄດ້ຖືກກໍານົດ. ຈາກເສັ້ນໂຄ້ງເວລາໂດເມນຂອງຜົນໄດ້ຮັບ, ມັນສາມາດຖືກຕັດສິນວ່າ torque star-sealing ແລະການຄິດໄລ່ກະແສລົມໄດ້ສະຖຽນລະພາບ. ການຈໍາລອງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແຮງບິດປິດສະຫມໍ່າສະເຫມີຂອງ star-state ຢູ່ທີ່ 12 rpm ແມ່ນທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ຢູ່ທີ່ 5885.3 Nm, ເຊິ່ງແມ່ນ 5.6% ຕ່ໍາກວ່າມູນຄ່າການວັດແທກ. ກະແສລົມທີ່ວັດແທກໄດ້ແມ່ນ 265.8 A, ແລະກະແສໄຟຟ້າ simulated ແມ່ນ 251.8 A, ມູນຄ່າ simulation ຍັງ 5.6% ຕ່ໍາກວ່າມູນຄ່າການວັດແທກ, ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການອອກແບບ.

ຮູບທີ 3: Peak Star-Sealing Torque ແລະ winding Current

ເຄື່ອງ traction ແມ່ນອຸປະກອນພິເສດຄວາມປອດໄພທີ່ສໍາຄັນ, ແລະການ demagnetization ການສະກົດຈິດຖາວອນແມ່ນຫນຶ່ງໃນປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ມີຜົນກະທົບປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງເຂົາເຈົ້າ. ບໍ່ອະນຸຍາດໃຫ້ໃຊ້ demagnetization ທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງໄດ້ເກີນມາດຕະຖານ. ໃນເອກະສານນີ້, ຊອບແວ Ansys Maxwell ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຈໍາລອງລັກສະນະ demagnetization ຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນພາຍໃຕ້ສະຫນາມແມ່ເຫຼັກປີ້ນກັບກັນ induced ໂດຍກະແສໄຟຟ້າສັ້ນໃນສະຖານະ star-sealing. ຈາກກະແສລົມແຮງ, ສູງສຸດຂອງປະຈຸບັນແມ່ນເກີນ 1000 A ໃນປັດຈຸບັນຂອງການຜະນຶກດາວແລະສະຖຽນລະພາບຫຼັງຈາກ 6 ວົງຈອນໄຟຟ້າ. ອັດຕາການ demagnetization ໃນຊອຟແວ Maxwell ເປັນຕົວແທນຂອງອັດຕາສ່ວນຂອງການສະກົດຈິດທີ່ເຫຼືອຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນຫຼັງຈາກການສໍາຜັດກັບພາກສະຫນາມ demagnetizing ກັບແມ່ເຫຼັກທີ່ຕົກຄ້າງຕົ້ນສະບັບຂອງເຂົາເຈົ້າ; ຄ່າຂອງ 1 ສະແດງເຖິງບໍ່ມີການ demagnetization, ແລະ 0 ສະແດງເຖິງ demagnetization ສໍາເລັດ. ຈາກເສັ້ນໂຄ້ງ demagnetization ແລະແຜນທີ່ contour, ອັດຕາການ demagnetization ຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນແມ່ນ 1, ໂດຍບໍ່ມີການ demagnetization ສັງເກດເຫັນ, ຢືນຢັນວ່າເຄື່ອງ traction simulated ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື.

ຮູບທີ 4: Time-Domain Curve of Winding Current under Star-Sealing at Rated Speed

ຮູບທີ 5: ອັດຕາ demagnetization Curve ແລະ Demagnetization Contour ແຜນທີ່ຂອງແມ່ເຫຼັກຖາວອນ

ການເຮັດໃຫ້ເລິກແລະການຄາດຄະເນ

ໂດຍຜ່ານການຈໍາລອງແລະການວັດແທກທັງສອງ, ແຮງບິດ star-sealing ຂອງເຄື່ອງ traction ແລະຄວາມສ່ຽງຂອງ demagnetization ການສະກົດຈິດຖາວອນສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ປະສິດທິພາບ, ສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນທີ່ເຂັ້ມແຂງສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພແລະອາຍຸຍືນຂອງເຄື່ອງ traction. ເອກະສານນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ສໍາຫຼວດການຄິດໄລ່ຂອງແຮງບິດ star-sealing ແລະການ demagnetization ໃນເຄື່ອງ traction synchronous ແມ່ເຫຼັກຖາວອນ, ແຕ່ຍັງສົ່ງເສີມການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງລິຟແລະປະສິດທິພາບປະສິດທິພາບ. ພວກ​ເຮົາ​ຫວັງ​ວ່າ​ຈະ​ໄດ້​ຮັບ​ຄວາມ​ຄືບ​ໜ້າ​ດ້ານ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ ​ແລະ ຄວາມ​ກ້າວໜ້າ​ທີ່​ມີ​ຫົວຄິດ​ປະດິດ​ສ້າງ​ໃນ​ຂົງ​ເຂດ​ນີ້ ​ໂດຍ​ຜ່ານ​ການ​ຮ່ວມ​ມື ​ແລະ ການ​ແລກປ່ຽນ​ດ້ານ​ວິຊາ​ການ. ພວກເຮົາຍັງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ນັກຄົ້ນຄວ້າແລະນັກປະຕິບັດຫຼາຍສຸມໃສ່ພາກສະຫນາມນີ້, ປະກອບສ່ວນສະຕິປັນຍາແລະຄວາມພະຍາຍາມເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຈັກ traction synchronous ສະກົດຈິດຖາວອນແລະຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພຂອງລິຟ.