Príomhphointí Dearaidh le haghaidh Athraitheacha Reluctance Resolver

I. Bunphrionsabail Athraitheacha Reluctance Resolver

Ar dtús, chun an dearadh a thuiscint, ní mór tuiscint a fháil ar na difríochtaí bunúsacha a bhaineann leis ó réitigh rótar créachta traidisiúnta:

· Resolver Traidisiúnta:

Tá foirceannadh ag stator agus rótar araon. Déantar an comhartha excitation agus an comhartha aschuir a tharlú go leictreamaighnéadach trasna an bhearna aeir.

· Athróg Reluctance (VR) Resolver:

Níl ach foirceannadh ag an statóir . Is comhpháirt ferromagnetic é an rotor neamh-créachta déanta as cuaillí suntasacha nó struchtúr fiacail. Tá a phrionsabal oibre bunaithe ar éagsúlacht drogall.

o Foirceannadh Stator:

Go hiondúil cuimsítear foirceannadh excitation amháin (bunleibhéal) agus dhá thochras aschuir (foirceann síne agus cósine, tánaisteach) atá spásúil orthogonal (90 céim leictreach óna chéile).

o Rothlú Rotor:

Nuair a rothlaíonn an rotor le cuaillí suntasacha, athraíonn sé fad bearna aeir agus drogall an chuaird maighnéadach.

o Modhnú Comhartha:

Déanann an t-athrú ar an drogall ar bhearna aeir modhnú (modhnú aimplitiúid) ar an aimplitiúid voltais a tharlódh sna foirceannadh aschuir ag an réimse maighnéadach excitation. Is feidhmeanna sinusoidal agus cosine uillinn an rotor iad clúdaigh aimplitiúid an dá foirceannadh aschuir, faoi seach.

Is iad na buntáistí a bhaineann leis ná: struchtúr simplí, garbh agus durable (gan scuab), ar chostas íseal, ard-iontaofacht, cumas chun timpeallachtaí ardluais agus ardteochta a sheasamh . Is é an míbhuntáiste go mbíonn cruinneas agus líneacht beagán níos ísle de ghnáth ná iad siúd a réitigh rótar créachta ardchruinneas.

II. Próiseas Dearaidh agus Príomhghnéithe

Is próiseas atriallach é an dearadh agus de ghnáth leanann sé na céimeanna seo:

1. Sonraíochtaí Dearaidh a shainiú

Is é seo an pointe tosaigh do gach dearadh agus ní mór é a shoiléiriú ar dtús:

· Líon na bPéirí Pola (P):

Cinneann sé an gaol idir uillinneacha leictreacha agus meicniúla (θ_electric = P * θ_mechanical). Is iad na cumraíochtaí coitianta ná 1 phéire cuaille (aonpholach) agus 2 phéire cuaille (dépholach). Bíonn tionchar ag líon na bpéirí cuaille ar chruinneas agus ar luas uasta.

· Cruinneas Ceanglais:

Go hiondúil a chuirtear in iúl i arcminutes (′) nó milliradians (mrad). Éilíonn dearaí ardchruinneas éilimh an-ard ar dhéantúsaíocht, ábhair, agus cosc ​​armónach réimse maighnéadach.

· Comhartha Excitation Ionchur:

Aimplitiúid voltais excitation, minicíocht (is iad na cinn choitianta 4kHz, 10kHz, etc.), cruth tonn (sinusoidal de ghnáth).

· Cóimheas Claochlaithe (TR):

An cóimheas idir an voltas aschuir agus an voltas ionchuir (ag suíomh an chúplála uasta).

· Earráid Leictreach:

Áirítear leis seo earráid feidhme, earráid voltais nialasach, earráid chéim, etc.

· Timpeallacht Oibriúcháin:

Raon teochta, creathadh, turraing, taise, cosaint isteach (IP) rátáil.

· Srianta Méid:

Trastomhas seachtrach, tolladh istigh, tiús (fad).

· Paraiméadair Chosc:

Bacainn ionchuir/aschuir, a dhéanann difear don mheaitseáil le ciorcadóireacht ina dhiaidh sin.

2. Dearadh Leictreamaighnéadach - Cuid lárnach

· Dearadh Lamination Stator/Rotor:

o Roghnú Ábhar:

De ghnáth úsáidtear leatháin chruach sileacain le tréscaoilteacht ard agus caillteanas íseal iarainn (m.sh., DW540, 50JN400).

o Teaglaim Pola-Sliotán:

Seo é anam an dearadh. Ní mór líon na sliotán stator (Zs) agus cuaillí suntasacha rótar (Zr) a chinneadh. Is é an teaglaim is coitianta ná Zr = 2P (is ionann líon na gcuaillí rótar agus dhá oiread líon na bpéirí cuaille), agus is iolraí de Zr é Zs. Mar shampla, is minic a úsáideann réitigh aonpholacha (P=1) Zs=4, Zr=2 ; is minic a úsáideann réiteach dépholach (P=2) Zs=8, Zr=4 nó Zs=12, Zr=6.

o Cruth Sliotán/Pola:

Bíonn tionchar ag cruth na bhfiacla (comhthreomhar, barrchaolaithe) ar dháileadh an réimse mhaighnéadaigh agus ar an ábhar armónach. Ní mór leas iomlán a bhaint as toisí cosúil le leithead fiacail, leithead oscailt sliotán, agus tiús cuing chun an fórsa bunúsach maighnéad-ghluaiste (MMF) a uasmhéadú agus harmonics sliotán a íoslaghdú.

o Bearna Aeir:

Is comhbhabhtáil ríthábhachtach é méid na bearna aeir. Méadaíonn bearna aer beag an cóimheas claochlaithe agus neart na comhartha ach méadaíonn sé deacracht déantúsaíochta, íogaireacht le héalaireacht, agus ripple chasmhóiminte. Tá an éifeacht os coinne ag bearna aer mór. De ghnáth deartha idir 0.05mm - 0.25mm.

· Dearadh Foirceannadh:

o Cineál:

Go hiondúil úsáidtear foirceannadh dáilte nó foirceannadh tiubhaithe (fiacail). Táirgeann foirceannadh dáilte (corna amháin a chuimsíonn sliotáin iolracha) réimse maighnéadach níos sinusóideach ach tá siad níos casta le déanamh; tá foirceannadh tiubhaithe níos simplí ach tá armónacha níos airde acu.

o Ríomh Casadh:

Bunaithe ar an gcóimheas claochlaithe sprice, ar an voltas excitation, agus ar an minicíocht, cinntigh líon na n-casadh don tochrán excitation agus do na foirceannadh sínis/cóisín trí ríomh leictreamaighnéadach. Caithfidh líon na n-casadh don dá foirceannadh aschuir a bheith comhionann go docht.

o Modh Nasctha:

Cinntigh go bhfuil na foirceannadh síneacha agus comhshínis go docht 90 céim leictreach óna chéile go spásúil.

3. Insamhladh agus Optamú Réimse Maighnéadach (Insamhladh FEA) - Uirlis Dearaidh Nua-Aimseartha Riachtanach

Tá ríomhaireachtaí anailíse amháin an-chasta agus níl siad cruinn go leor. Tá bogearraí Anailís Eiliminte Finite (FEA) (m.sh., JMAG, ANSYS Maxwell, Simcenter Magnet) riachtanach.

· Insamhladh Réimse Statach:

Ríomh dáileadh an réimse mhaighnéadaigh, maitrís ionduchtais, agus poitéinseal aschuir ag uillinneacha rótair éagsúla.

· Insamhladh Réimse Neamhbhuan:

Cuir an voltas excitation iarbhír i bhfeidhm chun tonnform an aschuir a insamhail, ag léiriú feidhmíochta níos cruinne.

· Optamú Paraiméadrach:

Déan scuabadh paraiméadracha agus leas iomlán a bhaint as príomhthoisí cosúil le cruth fiacail, bearna aeir, agus oscailt sliotán chun earráid a íoslaghdú (m.sh., THD) agus an cóimheas claochlaithe a uasmhéadú.

· Anailís Earráide:

Ríomh earráid leictreach trí ionsamhlúchán agus anailís a dhéanamh ar fhoinsí earráide (eg, armónach, éifeacht cogging, éifeacht sáithiúcháin).

4. Dearadh Struchtúr Meicniúla

· Tithíocht agus Imthacaí:

Dear an struchtúr tacaíochta agus roghnaigh imthacaí cuí chun comhlárnacht idir rotor agus stator agus éagsúlacht bearna aeir íosta a chinntiú, agus ag an am céanna in ainneoin creathadh agus turraing sonraithe.

· Ceangal Seafta:

Dear eochairbhealaí, tolladh mín, nó comhéadan servo chun nasc iontaofa agus tarchur saor ó chúlais leis an seafta mótair a chinntiú.

· Bainistiú Teirmeach:

Déan machnamh ar ghiniúint teasa ó fhoirceannadh agus caillteanais iarainn chun róthéamh i dtimpeallachtaí ardteochta a chosc. Uaireanta tá gá le dearadh cosán teirmeach.

· Sciath Leictreamaighnéadach:

Cuir sciath leis más gá chun trasnaíocht ó réimsí maighnéadacha seachtracha a chosc.

5. Breithnithe Ciorcaid Próiseála Comhartha

Cé nach cuid de dhearadh an choirp réitigh é, ní mór é a mheas go sineirgíoch:

· RDC (Tiontaire Digiteach go Réiteach):

Roghnaigh sliseanna RDC (m.sh., AD2S1205, AU6802) a mheaitseálann impedance agus minicíocht excitation an réititheora. Tá gá le meaitseáil impedance ionchuir le linn dearadh.

· Ciorcad Tiomáinte Excitation:

Teastaíonn ciorcad frith-ampaí cumhachta uaidh atá in ann sineton glan, cobhsaí a sholáthar.

· Ciorcad Scagaire:

Scag na comharthaí aschuir chun torann ard-minicíochta agus armónach a chosc.

III. Dúshláin Dearaidh agus Príomhtheicneolaíochtaí

1. Sochtadh Armónach:

Mar gheall ar neamhlíneacht a éagsúlachta drogall, tá harmonics saibhir i voltas aschuir réititheora VR, arb iad na príomhchúiseanna earráide iad. Is féidir le modhanna cosúil le leas iomlán a bhaint as teaglaim cuaille-sliotán, sceabhach (sliotáin nó cuaillí), agus sliotáin chúnta a chur ar fhiacla statóra armóinic a shochtadh go héifeachtach.

2. Cruinneas agus Costas Comhardaithe:

Ciallaíonn cruinneas ard meaisínithe níos cruinne (bearna aeir níos lú, comhlárnacht níos airde), ábhair ar chaighdeán níos airde (cruach sileacain grád níos airde), dearaí níos casta (m.sh., péirí cuaille níos mó, sliotáin codánacha), agus próisis níos déine, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú géar ar chostais.

3. Sruth Teochta:

Athraíonn friotaíocht foirceannadh agus airíonna cruach sileacain le teocht, rud a fhágann go bhfuil aimplitiúid agus sruth céime. Tá gá le cúiteamh sa chiorcad nó sna bogearraí, nó ba cheart ábhair le cobhsaíocht mhaith teochta a roghnú le linn dearadh leictreamaighnéadach.

Achoimre

Moltaí Dearaidh:

1. Tosaigh le Sonraíochtaí:

Ar dtús, tuig go maith na ceanglais shonracha a bhaineann le do chás iarratais maidir le cruinneas, méid agus timpeallacht.

2. Réitigh Cruthaithe Giarála:

Tosaigh le teaglaim clasaiceach sliotán cuaille (m.sh., 4-2, 8-4), mar go bhfuil siad ina phointe tosaigh fíoraithe agus iontaofa.

3. Dearadh Insamhladh-tiomáinte:

Ná stop ag ríomhaireachtaí teoiriciúil; bain úsáid as bogearraí FEM láithreach chun samhail pharaiméadrach a chruthú le haghaidh ionsamhlúcháin agus optamaithe. Tá sé seo ríthábhachtach chun rátaí ratha dearaidh a fheabhsú agus chun timthriallta forbartha a ghiorrú.

4. Iterate and Test:

Tar éis fréamhshamhail a thógáil, déan tástálacha feidhmíochta cuimsitheacha (earráid, ardú teochta, creathadh, etc.), déan comparáid le torthaí insamhalta, anailís a dhéanamh ar chúiseanna na ndifríochtaí, agus téigh ar aghaidh go dtí an chéad atriall dearaidh eile.

5. Smaoinigh ar Leibhéal an Chórais:

Déan machnamh agus dífhabhtaigh an braiteoir réitigh agus an ciorcad síos-srutha RDC mar chóras comhtháite.

Is teicneolaíocht an-phraiticiúil é dearadh réititheoirí drogall inathraithe a éilíonn timthriallta teoirice, ionsamhlúcháin agus turgnaimh arís agus arís eile.