ចំណុចរចនាសំខាន់ៗសម្រាប់អ្នកដោះស្រាយភាពស្ទាក់ស្ទើរអថេរ

I. គោលការណ៍ស្នូលនៃការដោះស្រាយការស្ទាក់ស្ទើរអថេរ

ជាដំបូង ដើម្បីយល់ពីការរចនា អ្នកត្រូវតែយល់ពីភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានរបស់វាពីឧបករណ៍ដោះស្រាយរបួស-rotor បែបប្រពៃណី៖

· ដំណោះស្រាយបែបប្រពៃណី៖

ទាំង stator និង rotor មាន windings ។ សញ្ញារំភើប និងសញ្ញាទិន្នផលត្រូវបានជំរុញដោយអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចឆ្លងកាត់គម្លាតខ្យល់។

· Variable Reluctance (VR) Resolver:

មានតែ stator ប៉ុណ្ណោះដែលមាន windings ។ rotor គឺជា សមាសធាតុ ferromagnetic ដែលមិនមានរបួស ដែលធ្វើពីបង្គោល salient ឬរចនាសម្ព័ន្ធធ្មេញ។ គោលការណ៍ការងាររបស់វាគឺផ្អែកលើ ការប្រែប្រួលស្ទាក់ស្ទើរ.

o Stator Windings:

ជាធម្មតារួមបញ្ចូល ខ្យល់រំភើបមួយ (បឋម) និងរបុំទិន្នផលពីរ (sine និង cosine windings, អនុវិទ្យាល័យ) ដែលនៅដាច់ពីគ្នា (90 ដឺក្រេអគ្គិសនី) ។

o Rotor Rotation:

នៅពេលដែល rotor ដែលមានបង្គោល salient បង្វិល វាផ្លាស់ប្តូរប្រវែងគម្លាតខ្យល់ និងភាពស្ទាក់ស្ទើរនៃសៀគ្វីម៉ាញ៉េទិច។

o ម៉ូឌុលសញ្ញា៖

បំរែបំរួលនៃម៉ូឌុលភាពស្ទាក់ស្ទើរនៃគម្លាតខ្យល់ (ម៉ូឌុលបំរែបំរួល) អំព្លីទីតវ៉ុលដែលបង្កឡើងនៅក្នុងរបុំទិន្នផលដោយវាលម៉ាញេទិករំភើប។ ស្រោមសំបុត្រទំហំនៃរបុំទិន្នផលពីរគឺមុខងារ sinusoidal និង cosine នៃមុំ rotor រៀងគ្នា។

គុណសម្បត្តិរបស់វាគឺ៖ រចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ រឹងមាំ និងប្រើប្រាស់បានយូរ (គ្មានជក់) ការចំណាយទាប ភាពជឿជាក់ខ្ពស់ សមត្ថភាពក្នុងការទប់ទល់នឹងបរិយាកាសដែលមានល្បឿនលឿន និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ។ គុណវិបត្តិគឺថាភាពត្រឹមត្រូវនិងលីនេអ៊ែរជាធម្មតាទាបជាងបន្តិចនៃអ្នកដោះស្រាយរបួស-rotor ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។

II. ដំណើរការរចនា និងការពិចារណាសំខាន់ៗ

ដំណើរការរចនាមានលក្ខណៈដដែលៗ ហើយជាធម្មតាធ្វើតាមជំហានទាំងនេះ៖

1. កំណត់លក្ខណៈជាក់លាក់នៃការរចនា

នេះជាចំណុចចាប់ផ្តើមសម្រាប់ការរចនាទាំងអស់ ហើយត្រូវតែបញ្ជាក់ជាមុនសិន៖

· ចំនួនប៉ូលគូ (P):

កំណត់ទំនាក់ទំនងរវាងមុំអគ្គិសនី និងមេកានិក (θ_electric = P * θ_mechanical) ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធទូទៅគឺ 1 គូបង្គោល (unipolar) និង 2 បង្គោលគូ (bipolar) ។ ចំនួនគូបង្គោលប៉ះពាល់ដល់ភាពត្រឹមត្រូវ និងល្បឿនអតិបរមា។

· តម្រូវការភាពត្រឹមត្រូវ៖

ជាធម្មតាបង្ហាញជាអាកនាទី (′) ឬមីលីរ៉ាដ្យង់ (mrad)។ ការរចនាដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់តម្រូវឱ្យមានតម្រូវការខ្ពស់ខ្លាំងលើការផលិត សម្ភារៈ និងការទប់ស្កាត់អាម៉ូនិកដែនម៉ាញេទិក។

· បញ្ចូលសញ្ញារំភើប៖

អំព្លីទីតវ៉ុលរំភើប ប្រេកង់ (ធម្មតាគឺ 4kHz, 10kHz ។ល។) ទម្រង់រលក (ជាធម្មតា sinusoidal)។

· Transformation Ratio (TR):

សមាមាត្រនៃវ៉ុលលទ្ធផលទៅនឹងវ៉ុលបញ្ចូល (នៅទីតាំងនៃការភ្ជាប់អតិបរមា)។

· កំហុសអគ្គិសនី៖

រួមបញ្ចូលកំហុសមុខងារ កំហុសវ៉ុលគ្មានតម្លៃ កំហុសដំណាក់កាល។ល។

· បរិយាកាសប្រតិបត្តិការ៖

ជួរសីតុណ្ហភាព រំញ័រ ការឆក់ សំណើម ការការពារការចូល (IP) ចំណាត់ថ្នាក់។

· ដែនកំណត់ទំហំ៖

អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ រន្ធខាងក្នុង កម្រាស់ (ប្រវែង)។

· ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ Impedance:

អាំងឌុចស្យុងបញ្ចូល / ទិន្នផលដែលប៉ះពាល់ដល់ការផ្គូផ្គងជាមួយសៀគ្វីបន្តបន្ទាប់។

2. ការរចនាអេឡិចត្រូនិច - ផ្នែកស្នូល

· រចនាម៉ូដ lamination stator/Rotor:

o ការជ្រើសរើសសម្ភារៈ៖

ជាធម្មតាប្រើសន្លឹកដែកស៊ីលីកុនដែលមានភាពជ្រាបចូលខ្ពស់ និងការបាត់បង់ជាតិដែកទាប (ឧទាហរណ៍ DW540, 50JN400)។

o Pole-Slot Combination:

នេះគឺជាព្រលឹងនៃការរចនា។ ចំនួនរន្ធ stator (Zs) និង rotor salient poles (Zr) ត្រូវតែកំណត់។ ការរួមបញ្ចូលគ្នាទូទៅបំផុតគឺ Zr = 2P (ចំនួនបង្គោលរ៉ូទ័រស្មើនឹងពីរដងនៃចំនួនបង្គោល) ហើយ Zs គឺជាពហុគុណនៃ Zr ។ ឧទាហរណ៍ ដំណោះស្រាយ unipolar (P=1) ជាញឹកញាប់ប្រើ Zs=4, Zr=2 ; ឧបករណ៍ដោះស្រាយ bipolar (P=2) ជាញឹកញាប់ប្រើ Zs=8, Zr=4 ឬ Zs=12, Zr=6.

o រាងរន្ធ/បង្គោល៖

រូបរាងរបស់ធ្មេញ (ប៉ារ៉ាឡែល តោង) ប៉ះពាល់ដល់ការចែកចាយដែនម៉ាញេទិក និងមាតិកាអាម៉ូនិក។ វិមាត្រដូចជា ទទឹងធ្មេញ ទទឹងរន្ធដោត និងកម្រាស់នឹម ត្រូវការការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព ដើម្បីបង្កើនកម្លាំងជំរុញមេដែកគោល (MMF) និងកាត់បន្ថយអាម៉ូនិកនៃរន្ធដោត។

o Air Gap៖

ទំហំគម្លាតខ្យល់គឺជាការដោះដូរដ៏សំខាន់។ គម្លាតខ្យល់តូចមួយបង្កើនសមាមាត្របំប្លែង និងកម្លាំងសញ្ញា ប៉ុន្តែបង្កើនភាពលំបាកក្នុងការផលិត ភាពប្រែប្រួលទៅនឹង eccentricity និងកម្លាំងបង្វិលជុំ។ គម្លាតខ្យល់ដ៏ធំមានឥទ្ធិពលផ្ទុយ។ ជាធម្មតាត្រូវបានរចនាឡើងចន្លោះពី 0.05mm - 0.25mm ។

· ការរចនាខ្យល់៖

o ប្រភេទ៖

ជាធម្មតា របុំដែលចែកចាយ ឬប្រមូលផ្តុំ (ធ្មេញ) windings ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ របុំដែលចែកចាយ (របុំមួយលាតសន្ធឹងរន្ធច្រើន) បង្កើតវាលម៉ាញេទិក sinusoidal កាន់តែច្រើន ប៉ុន្តែមានភាពស្មុគស្មាញជាងក្នុងការផលិត។ ខ្យល់ប្រមូលផ្តុំគឺសាមញ្ញជាង ប៉ុន្តែមានអាម៉ូនិកខ្ពស់ជាង។

o ការគណនាវេន៖

ផ្អែកលើសមាមាត្របំប្លែងគោលដៅ វ៉ុលរំភើប និងប្រេកង់ កំណត់ចំនួនវេនសម្រាប់ខ្យល់រំភើប និងខ្យល់ស៊ីនុស/កូស៊ីនុស តាមរយៈការគណនាអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ចំនួនវេនសម្រាប់របុំទិន្នផលទាំងពីរត្រូវតែដូចគ្នាបេះបិទ។

o វិធីសាស្រ្តនៃការតភ្ជាប់៖

ត្រូវប្រាកដថាខ្សែស៊ីនុស និងកូស៊ីនុសនៅចំងាយ 90 ដឺក្រេអគ្គិសនីយ៉ាងតឹងរ៉ឹង។

3. ការក្លែងធ្វើវាលម៉ាញេទិក និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាព (ការក្លែងធ្វើ FEA) - ឧបករណ៍រចនាទំនើបចាំបាច់

ការគណនាវិភាគសុទ្ធសាធគឺស្មុគស្មាញណាស់ ហើយមិនគ្រប់គ្រាន់។ កម្មវិធី Finite Element Analysis (FEA) (ឧ. JMAG, ANSYS Maxwell, Simcenter Magnet) គឺចាំបាច់។

· ការក្លែងធ្វើវាលឋិតិវន្ត៖

គណនាការចែកចាយដែនម៉ាញេទិក ម៉ាទ្រីសអាំងឌុចស្យុង និងសក្តានុពលទិន្នផលនៅមុំរ៉ូទ័រខុសៗគ្នា។

· Transient Field Simulation៖

អនុវត្ត​វ៉ុល​រំភើប​ជាក់ស្តែង​ដើម្បី​ក្លែង​ទម្រង់​រលក​វ៉ុល​លទ្ធផល​ ដែល​ឆ្លុះបញ្ចាំង​ពី​ការ​អនុវត្ត​បាន​ត្រឹមត្រូវ​ជាង។

· Parametric Optimization៖

អនុវត្តការអូសទាញ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃវិមាត្រសំខាន់ៗដូចជា រូបរាងធ្មេញ គម្លាតខ្យល់ និងការបើករន្ធដោត ដើម្បីកាត់បន្ថយកំហុស (ឧ. THD) និងបង្កើនសមាមាត្របំប្លែងជាអតិបរមា។

· ការវិភាគកំហុស៖

គណនាកំហុសអគ្គិសនីតាមរយៈការក្លែងធ្វើ និងវិភាគប្រភពកំហុស (ឧ. អាម៉ូនិក ឥទ្ធិពលខូង ឥទ្ធិពលតិត្ថិភាព)។

4. ការរចនារចនាសម្ព័ន្ធមេកានិច

· លំនៅដ្ឋាន និងសត្វខ្លាឃ្មុំ៖

រចនារចនាសម្ព័ន្ធទ្រទ្រង់ និងជ្រើសរើសសត្វខ្លាឃ្មុំដែលសមស្រប ដើម្បីធានាបាននូវការប្រមូលផ្តុំរវាង rotor និង stator និងការបំរែបំរួលនៃគម្លាតខ្យល់អប្បបរមា ខណៈពេលដែលទប់ទល់នឹងការរំញ័រ និងការឆក់ដែលបានបញ្ជាក់។

· ការតភ្ជាប់តាមអ័ក្ស៖

រចនាផ្លូវគន្លឹះ រន្ធរលោង ឬចំណុចប្រទាក់ servo ដើម្បីធានាបាននូវការតភ្ជាប់ដែលអាចទុកចិត្តបាន និងការបញ្ជូនដោយមិនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងអ័ក្សម៉ូទ័រ។

· ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ៖

ពិចារណាអំពីការបង្កើតកំដៅពីខ្យល់ និងការបាត់បង់ជាតិដែក ដើម្បីការពារការឡើងកំដៅខ្លាំងនៅក្នុងបរិយាកាសដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ការរចនាផ្លូវកំដៅគឺចាំបាច់ពេលខ្លះ។

· ការការពារអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច៖

បន្ថែមខែលប្រសិនបើចាំបាច់ដើម្បីការពារការជ្រៀតជ្រែកពីដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ។

5. ការពិចារណាសៀគ្វីដំណើរការសញ្ញា

ទោះបីជាមិនមែនជាផ្នែកនៃការរចនាតួអ្នកដោះស្រាយក៏ដោយ ក៏វាត្រូវតែត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការរួមបញ្ចូលគ្នា៖

· RDC (Resolver-to-Digital Converter)៖

ជ្រើសរើសបន្ទះឈីប RDC (ឧ. AD2S1205, AU6802) ដែលផ្គូផ្គងនឹងប្រេកង់ impedance និង excitation របស់អ្នកដោះស្រាយ។ ការផ្គូផ្គង impedance បញ្ចូលត្រូវបានទាមទារកំឡុងពេលរចនា។

· Excitation Drive Circuit:

ទាមទារសៀគ្វី op-amp ថាមពលដែលមានសមត្ថភាពផ្តល់នូវរលកស៊ីនុសស្អាត និងមានស្ថេរភាព។

· សៀគ្វីតម្រង៖

ច្រោះសញ្ញាទិន្នផល ដើម្បីទប់ស្កាត់សំលេងរំខានប្រេកង់ខ្ពស់ និងអាម៉ូនិក។

III. បញ្ហាប្រឈមក្នុងការរចនា និងបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់ៗ

1. ការទប់ស្កាត់អាម៉ូនិក៖

ដោយសារភាពមិនស្របគ្នានៃការប្រែប្រួលភាពស្ទាក់ស្ទើររបស់វា វ៉ុលលទ្ធផលរបស់ឧបករណ៍ដោះស្រាយ VR មានអាម៉ូនិកសម្បូរបែប ដែលជាមូលហេតុចម្បងនៃកំហុស។ វិធីសាស្រ្តដូចជា ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការរួមបញ្ចូលគ្នានៃបង្គោល-រន្ធ ការរអិល (រន្ធ ឬបង្គោល) និងការបន្ថែមរន្ធជំនួយនៅលើធ្មេញ stator អាចទប់ស្កាត់អាម៉ូនិកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។

2. សមតុល្យភាពត្រឹមត្រូវ និងតម្លៃ៖

ភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់បង្កប់ន័យម៉ាស៊ីនកាន់តែច្បាស់លាស់ (គម្លាតខ្យល់តូចជាង ការប្រមូលផ្តុំខ្ពស់) សម្ភារៈគុណភាពខ្ពស់ (ដែកថែបស៊ីលីកុនថ្នាក់ទីខ្ពស់) ការរចនាស្មុគ្រស្មាញច្រើន (ឧ. បង្គោលច្រើនគូ រន្ធប្រភាគ) និងដំណើរការតឹងរ៉ឹង ដែលនាំឱ្យការចំណាយកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។

3. Temperature Drift:

ភាពធន់នៃ windings និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃ silicon steel ផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព បណ្តាលឱ្យមានអំព្លីទីត និងរសាត់តាមដំណាក់កាល។ សំណងនៅក្នុងសៀគ្វី ឬកម្មវិធីគឺត្រូវការជាចាំបាច់ ឬសម្ភារៈដែលមានស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពល្អគួរតែត្រូវបានជ្រើសរើសក្នុងអំឡុងពេលនៃការរចនាអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។

សង្ខេប

ការណែនាំអំពីការរចនា៖

1. ចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការបញ្ជាក់៖

ជាដំបូង ស្វែងយល់ឱ្យបានហ្មត់ចត់នូវតម្រូវការជាក់លាក់នៃសេណារីយ៉ូកម្មវិធីរបស់អ្នកទាក់ទងនឹងភាពត្រឹមត្រូវ ទំហំ និងបរិស្ថាន។

2. Leverage Proven Solutions៖

ចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងបង្គោល-រន្ធបុរាណ (ឧទាហរណ៍ 4-2, 8-4) ព្រោះវាជាចំណុចចាប់ផ្តើមដែលត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ និងអាចទុកចិត្តបាន។

3. Simulation-Driven Design:

កុំឈប់នៅការគណនាទ្រឹស្តី។ ប្រើកម្មវិធី FEM ភ្លាមៗដើម្បីបង្កើតគំរូប៉ារ៉ាម៉ែត្រសម្រាប់ការក្លែងធ្វើ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ នេះគឺជាគន្លឹះក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវអត្រាជោគជ័យនៃការរចនា និងកាត់បន្ថយវដ្តនៃការអភិវឌ្ឍន៍។

4. Iterate and Test:

បន្ទាប់ពីសាងសង់គំរូរួច ធ្វើតេស្ដការអនុវត្តដ៏ទូលំទូលាយ (កំហុស ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព រំញ័រ។

5. គិតនៅកម្រិតប្រព័ន្ធ៖

ពិចារណា និងបំបាត់កំហុសឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដោះស្រាយ និងសៀគ្វី RDC ខាងក្រោមជាប្រព័ន្ធរួមបញ្ចូលគ្នា។

ការរចនានៃអ្នកដោះស្រាយភាពស្ទាក់ស្ទើរអថេរ គឺជាបច្ចេកវិទ្យាអនុវត្តជាក់ស្តែងខ្ពស់ ដែលទាមទារឱ្យមានវដ្តម្តងហើយម្តងទៀតនៃទ្រឹស្តី ការក្លែងធ្វើ និងការពិសោធន៍។