Өмнөд Африкийн автомашины 37 кВт мотор
Мотор нь цахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргадаг машин юм. Ихэвчлэн моторын ажлын хэсэг нь эргэлтийн хөдөлгөөнийг хийдэг. Энэ төрлийн моторыг роторын мотор гэж нэрлэдэг; Шугаман мотор гэж нэрлэгддэг шугаман хөдөлгөөн бас байдаг. Моторууд нь милливаттаас 10000 кВт хүртэлх өргөн хүрээний хүчийг хангаж чадна. Моторыг ашиглах, удирдах нь маш тохиромжтой. Энэ нь өөрөө эхлэх, хурдасгах, тоормослох, ухрах, барих чадвартай бөгөөд янз бүрийн ажиллагааны шаардлагыг хангаж чаддаг; Моторын ажлын үр ашиг өндөр, утаа үнэргүй, орчны бохирдолгүй, дуу чимээ багатай. Цуврал давуу талтай тул үйлдвэр, хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэл, тээвэр, улсын батлан хамгаалах, худалдаа, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, эмнэлгийн цахилгаан хэрэгсэл гэх мэт өргөн хэрэглэгддэг.
Бүх төрлийн моторуудын дотроос хувьсах гүйдлийн асинхрон мотор (мөн асинхрон мотор гэгддэг) нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Ашиглахад тохиромжтой, найдвартай ажиллагаатай, хямд үнэ, бат бөх бүтэцтэй зэрэг давуу талтай ч цахилгаан хүчин чадал бага, хурдны зохицуулалт хүндрэлтэй. Синхрон моторыг их хүчин чадалтай, бага хурдтай цахилгаан машинд ихэвчлэн ашигладаг (синхрон моторыг үзнэ үү). Синхрон мотор нь зөвхөн өндөр чадлын хүчин зүйлтэй төдийгүй хурд нь ачааллаас хамааралгүй бөгөөд энэ нь зөвхөн сүлжээний давтамжаас хамаардаг. Ажил харьцангуй тогтвортой байна. Тогтмол гүйдлийн моторыг өргөн хүрээний хурдны зохицуулалт шаардлагатай тохиолдолд өргөн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй, өндөр үнэ, засвар үйлчилгээ хийхэд хэцүү байдаг коммутатортой. Энэ нь хатуу ширүүн орчинд тохиромжгүй. 1970-аад оноос эрчим хүчний цахим технологи хөгжихийн хэрээр хувьсах гүйдлийн моторын хурд зохицуулах технологи улам боловсронгуй болж, тоног төхөөрөмжийн үнэ өдрөөс өдөрт буурч, хэрэглэгдэж эхэлсэн. Хөдөлгүүрийг хэт халахгүйгээр тогтоосон ажлын системд (тасралтгүй, богино хугацааны үйл ажиллагааны систем, тасалдалтай үечилсэн үйлдлийн систем) моторын тэсвэрлэх хамгийн их гаралтын механик хүчийг түүний нэрлэсэн хүч гэж нэрлэдэг. Ашиглахдаа нэрийн хавтан дээрх заалтуудыг анхаарч үзээрэй. Хөдөлгүүр ажиллаж байх үед түүний ачааллын шинж чанарыг моторын шинж чанартай тааруулж, нисэх, зогсохоос зайлсхийхэд анхаарлаа хандуулаарай. Моторын хурдыг зохицуулах олон арга байдаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн үйлдвэрлэлийн машинуудын хурдыг өөрчлөх шаардлагыг хангаж чаддаг. Ерөнхийдөө моторыг тохируулах үед хөдөлгүүрийн гаралтын хүч нь хурдтай өөрчлөгддөг. Эрчим хүчний хэрэглээний үүднээс хурдны зохицуулалтыг хоёр төрөлд хувааж болно: ① оролтын хүчийг өөрчлөхгүй байх. Хурд зохицуулах төхөөрөмжийн эрчим хүчний зарцуулалтыг өөрчилснөөр гаралтын хүчийг моторын хурдыг тохируулахын тулд тохируулна. ② Моторын хурдыг тохируулахын тулд хөдөлгүүрийн оролтын хүчийг удирдана.
Нэг фазын хувьсах гүйдлийн мотор нь зөвхөн нэг ороомогтой, ротор нь хэрэм тортой. Нэг фазын синусоид гүйдэл нь статорын ороомогоор дамжин өнгөрөхөд мотор нь хувьсах соронзон орон үүсгэдэг. Соронзон орны хүч ба чиглэл нь цаг хугацааны явцад синусоид хэлбэрээр өөрчлөгддөг боловч орон зайн чиг баримжаагаар тогтмол байдаг тул үүнийг ээлжит импульсийн соронзон орон гэж бас нэрлэдэг. Энэхүү хувьсах импульсийн соронзон орон нь ижил хурд, эргэлтийн чиглэлд эсрэг тэсрэг хоёр эргэдэг соронзон орон болгон задарч болно. Ротор хөдөлгөөнгүй байх үед хоёр эргэдэг соронзон орон нь роторт ижил хэмжээтэй, эсрэг чиглэлтэй хоёр эргүүлэх момент үүсгэж, синтетик эргүүлэх хүчийг тэг болгодог тул мотор эргэх боломжгүй. Хөдөлгүүрийг тодорхой чиглэлд (цагийн зүүний дагуу эргүүлэх гэх мэт) эргүүлэхийн тулд гадны хүчийг ашиглах үед ротор ба эргэлдэх соронзон орны хоорондох огтлох соронзон хүчний шугамын хөдөлгөөн нь цагийн зүүний дагуу эргэх чиглэлд багасдаг; Ротор ба эргэлдэх соронзон орны хоорондох хүчний хөдөлгөөний огтлох соронзон шугам нь цагийн зүүний эсрэг эргэх чиглэлд томордог. Ийм байдлаар тэнцвэр эвдэрч, ротороос үүссэн нийт цахилгаан соронзон эргүүлэх момент тэг байхаа больж, ротор нь жолоодлогын чиглэлд эргэлддэг.
Нэг фазын моторыг автоматаар эргүүлэхийн тулд бид статорт эхлэх ороомог нэмж болно. Эхлэх ороомог ба үндсэн ороомгийн хоорондох зайны зөрүү нь 90 градус байна. Эхлэх ороомог нь тохирох конденсаторыг цувралаар холбох ёстой бөгөөд ингэснээр гүйдэл ба үндсэн ороомгийн хоорондох фазын зөрүү нь ойролцоогоор 90 градус байх ёстой, өөрөөр хэлбэл фазын тусгаарлах зарчим гэж нэрлэгддэг. Ийнхүү цаг хугацааны 90 градусын зөрүүтэй хоёр гүйдлийг орон зайд 90 градусын зөрүүтэй хоёр ороомогтой холбосноор 2-р зурагт үзүүлсэн шиг орон зайд (хоёр фазын) эргэлдэх соронзон орон үүсгэнэ. Энэ эргэдэг соронзон орны үйлчлэлээр ротор автоматаар эхлэх боломжтой. Ажилласны дараа хурд нь тодорхой утга хүртэл өсөхөд ротор дээр суурилуулсан төвөөс зугтах унтраалга эсвэл бусад автомат удирдлагын төхөөрөмжийн тусламжтайгаар эхлэх ороомог салгагдана. Зөвхөн үндсэн ороомог нь хэвийн горимд ажилладаг. Тиймээс эхлэх ороомгийг богино хугацааны ажлын горимд оруулж болно. Гэсэн хэдий ч гарааны ороомог тасралтгүй нээгдэх тохиолдол олон байдаг. Бид ийм моторыг багтаамжтай нэг фазын мотор гэж нэрлэдэг. Энэ моторын чиглэлийг өөрчлөхийн тулд бид конденсаторын цуврал холболтын байрлалыг өөрчилж болно.
Өмнөд Африкийн автомашины 37 кВт мотор
Нэг фазын моторт эргэлдэгч соронзон орон үүсгэх өөр нэг аргыг сүүдэртэй туйлын арга гэж нэрлэдэг ба нэг фазын сүүдэртэй туйл мотор гэж нэрлэдэг. Энэ төрлийн моторын статор нь хоёр туйл, дөрвөн туйлтай тод туйлаар хийгдсэн байдаг. Соронзон туйл бүрийг 1 / 3-1 / 4 бүрэн туйлын гадаргуу дээр жижиг үүрээр хангадаг. Зураг 3-т үзүүлснээр соронзон туйлыг хоёр хэсэгт хувааж, жижиг хэсэгт нь богино залгааны зэс цагираг ханцуйлж, соронзон туйлын энэ хэсгийг битүүмжилсэн тул битүү туйлын мотор гэж нэрлэдэг. Нэг фазын ороомог нь бүхэл бүтэн соронзон туйл дээр ханцуйтай, туйл бүрийн ороомог цуваа холбогдсон байна. Холбох үед үүссэн туйлшралыг N, s, N, s-ийн дагуу ээлжлэн байрлуулах ёстой. Статорын ороомог хүчдэлтэй байх үед соронзон туйлд үндсэн соронзон урсгал үүсдэг. Лензийн хуулийн дагуу богино залгааны зэс цагираг дамжин өнгөрөх гол соронзон урсгал нь зэс цагирагт фазын 90 градусын хоцрогдолтой индукцийн гүйдлийг үүсгэдэг. Энэ гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон урсгал нь фазын үндсэн соронзон урсгалаас хоцорч байна. Үүний үүрэг нь багтаамжтай моторын эхлэлийн ороомогтой тэнцүү бөгөөд ингэснээр хөдөлгүүрийг эргүүлэх эргэлдэгч соронзон орон үүсгэдэг.
Асинхрон мотор буюу асинхрон мотор нь цахилгаан механик энергийг механик энерги болгон хувиргах зорилгоор агаарын цоорхой эргэдэг соронзон орон ба роторын ороомгийн өдөөгдсөн гүйдлийн харилцан үйлчлэлээр цахилгаан соронзон эргүүлэх хүчийг үүсгэдэг хувьсах гүйдлийн мотор юм. Роторын бүтцийн дагуу асинхрон моторыг хоёр хэлбэрт хуваадаг: хэрэм тор (хэрэм тор асинхрон мотор) ба шархны асинхрон мотор
Синхрон мотор нь асинхрон мотор шиг нийтлэг хувьсах гүйдлийн мотор юм. Онцлог шинж чанар нь тогтвортой төлөвт ажиллах үед роторын хурд ба сүлжээний давтамжийн хоорондын хамаарал нь n = ns = 60F / P болж хувирдаггүй бөгөөд NS нь синхрон хурд болдог. Хэрэв цахилгаан сүлжээний давтамж өөрчлөгдөөгүй бол ачааллын хэмжээнээс үл хамааран синхрон хөдөлгүүрийн хурд тогтмол байна.
Синхрон моторыг синхрон генератор ба синхрон мотор гэж хуваадаг. Орчин үеийн цахилгаан станцуудын хувьсах гүйдлийн машинууд нь ихэвчлэн синхрон мотор юм.
Ажлын зарчим
◆ үндсэн соронзон орныг бий болгох: өдөөх ороомог нь тогтмол гүйдлийн өдөөх гүйдэлтэй холбогдож, фазаас фазын туйлшрал бүхий өдөөх соронзон орныг үүсгэнэ, өөрөөр хэлбэл үндсэн соронзон орон бий болно.
◆ гүйдэл дамжуулах дамжуулагч: гурван фазын тэгш хэмт арматурын ороомог нь цахилгаан ороомгийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд индукцтэй потенциал эсвэл индукцтэй гүйдлийн тээвэрлэгч болдог.
◆ огтлох хөдөлгөөн: үндсэн хөдөлгөгч нь роторыг эргүүлэхэд хүргэдэг (моторт механик энерги оруулах), ээлжлэн туйлшрал бүхий өдөөх соронзон орон нь босоо амны хамт эргэлдэж, статорын фаз бүрийг дарааллаар таслана (ороомгийн дамжуулагчтай тэнцүү). урвуу өдөөх соронзон орныг огтлох).
◆ Хувьсах потенциал үүсгэх: арматурын ороомог ба үндсэн соронзон орны хоорондох харьцангуй зүсэлтийн хөдөлгөөний улмаас арматурын ороомог нь хэмжээ, чиглэл нь үе үе өөрчлөгддөг гурван фазын тэгш хэмтэй хувьсах потенциалыг өдөөдөг. Гарч буй шугамаар дамжуулан хувьсах гүйдлийн хүчийг өгч болно.
◆ ээлжлэн солигдох ба тэгш хэм: эргэлдэх соронзон орны туйлшралын улмаас өдөөгдсөн потенциалын туйлшрал ээлжлэн солигддог; Арматурын ороомгийн тэгш хэмийн ачаар өдөөгдсөн потенциалын гурван фазын тэгш хэмийг хангана.
Өмнөд Африкийн автомашины 37 кВт мотор
◆ Синхрон моторын гурван үндсэн горим байдаг, өөрөөр хэлбэл генератор, мотор, компенсатор. Генератороор ажиллах нь синхрон моторын үндсэн ажиллагааны горим бөгөөд мотороор ажиллах нь синхрон моторын өөр нэг чухал ажиллагааны горим юм. Синхрон моторын чадлын коэффициентийг тохируулах боломжтой. Хурдны зохицуулалт шаардлагагүй үед том синхрон мотор ашиглах нь үйл ажиллагааны үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой. Сүүлийн жилүүдэд хувьсах давтамжийн хурдны зохицуулалтын системд жижиг синхрон моторыг өргөнөөр ашиглаж байна. Синхрон моторыг цахилгаан сүлжээнд синхрон компенсатор болгон холбож болно. Энэ үед мотор нь ямар нэгэн механик ачаалал даахгүй бөгөөд ротор дахь өдөөх гүйдлийг тохируулах замаар шаардлагатай индуктив буюу багтаамжийн реактив хүчийг цахилгаан сүлжээнд илгээдэг бөгөөд ингэснээр цахилгаан сүлжээний чадлын коэффициентийг сайжруулах эсвэл хүчдэлийг тохируулах болно. цахилгаан сүлжээ.
Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь моторын их бие ба драйвераас бүрддэг ердийн мехатроникийн бүтээгдэхүүн юм.
Моторын статорын ороомог нь ихэвчлэн гурван фазын тэгш хэмтэй од холболтоор хийгдсэн байдаг бөгөөд энэ нь гурван фазын асинхрон мотортой маш төстэй юм. Хөдөлгүүрийн ротор нь соронзлогдсон байнгын соронзоор наалддаг. Моторын роторын туйлшралыг илрүүлэхийн тулд хөдөлгүүрт байрлал мэдрэгч суурилуулсан. Жолооч нь цахилгаан электрон төхөөрөмж болон нэгдсэн хэлхээнээс бүрдэнэ. Үүний үүрэг нь хөдөлгүүрийг эхлүүлэх, зогсоох, тоормослохыг хянахын тулд хөдөлгүүрийн эхлэх, зогсоох, тоормослох дохиог хүлээн авах явдал юм; Инвертерийн гүүрний тэжээлийн хоолой бүрийг асаах-унтраах, тасралтгүй эргүүлэх момент үүсгэхийн тулд байрлал мэдрэгчийн дохио болон урагш болон урвуу дохиог хүлээн авах; Хурдны команд болон хурдыг хянах, тохируулах хурдны эргэх дохиог хүлээн авах; Хамгаалалт, дэлгэцээр хангах гэх мэт.
Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь өөрийгөө удирдах горимд ажилладаг тул хувьсах давтамжийн хурдны зохицуулалтын дор их ачаалалтай ажиллаж эхэлсэн синхрон мотор шиг ротор дээр эхлэх ороомог нэмэхгүй бөгөөд ачаалал өөрчлөгдөх үед хэлбэлзэл үүсгэхгүй. гэнэт.
Газрын ховор соронзон багтаамж өндөртэй, сойзгүй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийг одоо nd-b байнгын соронзоор хийсэн. Иймээс ховор шороон байнгын соронзон сойзгүй моторын эзэлхүүн нь ижил хүчин чадалтай гурван фазын асинхрон мотороос нэг хүрээний тоогоор бага байна.
Сүүлийн XNUMX жилийн хугацаанд асинхрон моторын хувьсах давтамжийн хурдыг зохицуулах судалгаа нь асинхрон моторын эргэлтийг хянах аргыг олох явдал юм. Ховор шороон байнгын соронз сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь өргөн хурдны зохицуулалт, жижиг эзэлхүүн, өндөр үр ашигтай, тогтвортой хурдны алдаа багатай тул хурдны зохицуулалтын талбарт давуу талыг харуулах болно.
Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь тогтмол гүйдлийн давтамжийн хувиргалт гэж нэрлэгддэг бөгөөд энэ нь тогтмол гүйдлийн сойзгүй моторын шинж чанартай бөгөөд давтамжийн өөрчлөлттэй төхөөрөмж юм. Олон улсын нийтлэг нэр томьёо нь BLDC. Brushless DC моторын ашиглалтын үр ашиг, бага хурдны эргүүлэх момент, хурдны нарийвчлал нь аливаа удирдлагын технологийн давтамж хувиргагчтай харьцуулахад илүү сайн байдаг тул энэ бүтээгдэхүүн нь 55 кВт-аас дээш хүчин чадалтай бөгөөд энэ нь салбартаа анхаарал хандуулах нь зүйтэй юм. 400 кВт-ын хүчин чадалтай байх боломжтой бөгөөд энэ нь эрчим хүч хэмнэх, салбарын өндөр хүчин чадалтай хөтөчийн хэрэгцээг хангах боломжтой.
Өмнөд Африкийн автомашины 37 кВт мотор
Энэхүү баримт бичигт санал болгож буй арга нь дифференциалын эргүүлэх моментийн хуваарилалтыг сайжруулах замаар тээврийн хэрэгслийн жолоодлогын тогтвортой байдал, мэдрэмж, гулсалтын өнцгийг сайжруулахад голчлон чиглэгддэг. Жолоочийн загварын оролтын жолоодлогын тусламжтайгаар гулсалтын шинж чанарыг сайжруулах боломжтой тул жинхэнэ тээврийн хэрэгсэл энэ хяналтын аргаар одоо байгаа гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулж чадна.
Энэхүү нийтлэлийг судалснаар бид эрлийз дөрвөн дугуйгаар хөтлөгчтэй тээврийн хэрэгсэл одоо судалгааны анхаарлын төвд байгааг мэдэж болно. Хүмүүсийн судалгаа нь түлшний хэмнэлт, жолоодлогын тогтвортой байдалд голчлон анхаардаг. Энэхүү уран зохиолын тойм нь тогтвортой байдал, хөдөлгөгч хүчний хуваарилалт, гулсалтын эсрэг хөдөлгөгч хүч зэрэгт чиглэгддэг. Энэхүү ном зохиолыг уншсанаар бид хөдөлгөгч хүчний хуваарилалтын уламжлалт хяналтын арга, орчин үеийн технологи ашиглан хянагчтай холбоотой бүдэг алгоритм, логик алгоритм, техник хангамжийн нөхцлүүдийн талаар олж мэдсэн нь бидний цаашдын энэ чиглэлээр хийх судалгааны ажлын үндэс суурийг тавьж байна. Үүний зэрэгцээ биднийг удирдан чиглүүлсэн ноён Шу Хонг-д баярлалаа.
Өмнөд Африкийн автомашины 37 кВт мотор
Дөрвөн дугуйгаар хөтөлдөг цахилгаан тээврийн хэрэгслийн шууд хазайх хугацааны тодорхой бус логик хяналт [10]
Энэхүү нийтлэлд удирдлагын системийн үр ашиг, бүх дугуйгаар хөтлөгчтэй жолоодлогын тогтвортой байдлыг сайжруулах нь тодорхой бус удирдлагын хяналтын оролтоор хэрэгждэг. Зохиогчийн бүтээсэн загвар нь эргэх хугацаа болон нойтон замын нөхцөлд бүдэг бадаг удирдлагын хазайлтын хугацааг сайжруулснаар жолоодлогын тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд дөрвөн зангилаа моторыг тус тус удирддаг. Одоогийн байдлаар тээврийн хэрэгслийн гүйцэтгэлийг сайжруулах аргуудад цаг хугацааны шууд хазайлтыг хянах, түгжигдэхээс хамгаалах систем (ABS), жолоодлогын эсрэг удирдлага (ASR), жолоодлогын хүчний хяналтын систем (TCS), электрон тогтвортой байдлын хяналт (ESP), Энэ нь харьцах ажиллагааг сайжруулах боломжтой. Энэ нийтлэлийн бүтэц нь хазайлт үүсгэх, гулсалтын хурдыг хянах, хурдыг хянах хурдны идэвхжүүлэгч, тээврийн хэрэгслийн загварыг тогтоох, тээврийн хэрэгслийн тохиргооны параметрүүдийг сонгох, дугуйны загварыг түдгэлзүүлэх загвар болон нейроны сургалтыг бий болгох явдал юм. Загварыг тохируулсны дараа тээврийн хэрэгслийг янз бүрийн нөхцөлд туршиж эхлэх ба хяналтын параметрүүдийг тохируулах замаар гүйцэтгэлийг сайжруулах боломжтой эсэхийг шалгаарай.
Зохиогч тодорхой бус хяналтын шаардлагуудыг нэгтгэн харуулав. A. шугаман бус хянагч боловсруулах b. Илүү олон мэдрэгч, мэдээлэлтэй ажиллах хэрэгцээ C. Боловсруулах хугацааг багасгах D. Техникийн хамтын ажиллагааны замаар зардлыг бууруулах [10]. Ажлын эхэнд зохиогч офсет хэмжилтийн аргыг хайж, дараа нь тээврийн хэрэгслийн офсетийг хэмжиж, түүний гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд мэдрэлийн сүлжээний нэгжийг сургах замаар хяналтын стратегийг тогтоодог. Тодорхой бус хяналт ба шууд хазайлт нь дугуй бүрийн эргэлтийн өнцгийг хянадаг. Туршилтын үр дүнд мөс, цастай зам дээрх машины дугуйны гулсалт ихээхэн сайжирсан нь батлагдсан.
Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн бүх дугуйгаар хөтөлдөг моментийн векторын судалгаа [12]
Энэхүү баримт бичиг нь гулсалтын өнцгийг багасгахад суурилсан дифференциал моментийн хяналтын шинэ загварыг санал болгож байна. Энэ баримт бичгийн загварууд нь голчлон урд болон хойд нээлттэй дифференциал ба завсрын босоо амны дифференциал (зүүн нээлттэй) юм. Дифференциал зам дээр тээврийн хэрэгслийн загварыг турших замаар тээврийн хэрэгслийн хурдатгал, удаашрал, жолоодох үеийн шууд хазайлт, хазайлтыг тодорхойлж, маневрлах чадварыг судалж байна. Энэхүү нийтлэлд эрх чөлөөний зэрэг, аэродинамик загвар, дугуйны босоо хүч, дугуйны хүчний шинжилгээ, цахилгаан галт тэрэгний шинжилгээ зэрэг долоон зэрэглэлийн эрх чөлөөний тээврийн хэрэгслийн загварыг бий болгосон. Хяналтын хэмжигдэхүүний оролт нь голчлон PI удирдлагад суурилсан тээврийн хэрэгслийн хурд ба тохируулагчийн нээлхийг хянах явдал юм [12]. Бодит тээврийн хэрэгслийн туршилтаар энэхүү бүтээл нь ердийн нөхцөлд тэнхлэг хоорондын дифференциал болон дугуй хоорондын дифференциалын тээврийн хэрэгслийн гулсалтын өнцөгт үзүүлэх нөлөөг голчлон судалсан болно. Хамгийн бага гулсалтын өнцөг дээр үндэслэн тээврийн хэрэгслийн хурд болон тохируулагчийн оролтыг хянаж, PI хяналтын параметрүүдийг хамгийн боломжийн эргэлтийн моментийн хуваарилалтыг хийж, жолоодлогын тогтвортой байдлыг сайжруулдаг.
