Penyelidikan mengenai pengiraan bintang-bintang dan penggunaan mesin tarikan segerak magnet kekal

Latar belakang

Motor Magnet Tetap (PMSMS) digunakan secara meluas dalam industri moden dan kehidupan seharian kerana kelebihan kecekapan tinggi, penjimatan tenaga, dan kebolehpercayaan, menjadikan mereka peralatan kuasa pilihan dalam pelbagai bidang. Mesin daya tarikan segerak magnet kekal, melalui teknologi kawalan lanjutan, bukan sahaja menyediakan gerakan mengangkat yang lancar tetapi juga mencapai kedudukan yang tepat dan perlindungan keselamatan kereta lif. Dengan prestasi cemerlang mereka, mereka telah menjadi komponen utama dalam banyak sistem lif. Walau bagaimanapun, dengan perkembangan teknologi lif yang berterusan, keperluan prestasi untuk mesin daya tarikan segerak magnet kekal semakin meningkat, terutamanya penggunaan teknologi "bintang-penyaringan", yang telah menjadi hotspot penyelidikan.

Masalah dan kepentingan penyelidikan

Penilaian tradisional tork penyedut bintang dalam mesin daya tarikan segerak magnet kekal bergantung kepada pengiraan teoritis dan derivasi dari data yang diukur, yang berjuang untuk menjelaskan proses ultra-transsient star-sealing dan nonlinearity medan elektromagnetik, mengakibatkan kecekapan dan ketepatan yang rendah. Arus besar seketika semasa pengeditan bintang menimbulkan risiko demagnetisasi magnet kekal yang tidak dapat dipulihkan, yang juga sukar untuk dinilai. Dengan pembangunan perisian Analisis Elemen Hingga (FEA), isu -isu ini telah ditangani. Pada masa ini, pengiraan teoritis lebih digunakan untuk membimbing reka bentuk, dan menggabungkannya dengan analisis perisian membolehkan analisis lebih cepat dan lebih tepat mengenai tork bintang-pengeditan. Makalah ini mengambil mesin daya tarikan segerak magnet kekal sebagai contoh untuk menjalankan analisis elemen terhingga keadaan operasi bintang-bintangnya. Kajian -kajian ini bukan sahaja membantu memperkaya sistem teori mesin daya tarikan segerak magnet kekal tetapi juga memberikan sokongan yang kuat untuk meningkatkan prestasi keselamatan lif dan mengoptimumkan prestasi.

Penggunaan analisis unsur terhingga dalam pengiraan bintang

Untuk mengesahkan ketepatan hasil simulasi, mesin daya tarikan dengan data ujian sedia ada telah dipilih, dengan kelajuan yang diberi nilai 159 rpm. Tork bintang-pengeditan mantap yang diukur dan arus penggulungan pada kelajuan yang berbeza adalah seperti berikut. Tork Star-Sealing mencapai maksimum pada 12 rpm.

Rajah 1: Data yang diukur dari pengisahan bintang

Seterusnya, analisis unsur terhingga mesin daya tarikan ini dilakukan menggunakan perisian Maxwell. Pertama, model geometri mesin daya tarikan telah ditubuhkan, dan sifat bahan dan syarat -syarat yang sepadan telah ditetapkan. Kemudian, dengan menyelesaikan persamaan medan elektromagnet, lengkung semasa domain, lengkung tork, dan keadaan demagnetisasi magnet kekal pada masa yang berlainan diperolehi. Konsistensi antara hasil simulasi dan data yang diukur telah disahkan.

Penubuhan model elemen terhingga mesin daya tarikan adalah asas kepada analisis elektromagnet dan tidak akan diterangkan di sini. Ia ditekankan bahawa tetapan bahan motor mesti mematuhi penggunaan sebenar; Memandangkan analisis demagnetisasi seterusnya magnet kekal, lengkung B-H tak linear mesti digunakan untuk magnet kekal. Makalah ini memberi tumpuan kepada bagaimana untuk melaksanakan simulasi Star-Sealing dan Demagnetisasi Mesin Tenang di Maxwell. Star-sealing dalam perisian direalisasikan melalui litar luaran, dengan konfigurasi litar tertentu yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Gelombang stator tiga fasa mesin daya tarikan dilambangkan sebagai Lphasea/B/C dalam litar. Untuk mensimulasikan bintang litar pintas secara tiba-tiba lilitan tiga fasa, modul selari (terdiri daripada sumber semasa dan suis terkawal semasa) disambungkan secara siri dengan setiap litar penggulungan fasa. Pada mulanya, suis terkawal semasa dibuka, dan sumber semasa tiga fasa membekalkan kuasa kepada belitan. Pada masa yang ditetapkan, suis terkawal semasa ditutup, litar pintas sumber semasa tiga fasa dan memendekkan gulungan tiga fasa, memasuki keadaan bintang-pengeditan litar pintas.

Rajah 2: Reka Bentuk Litar Star-Sealing

Tork maksimum pengedar bintang maksimum mesin daya tarikan sepadan dengan kelajuan 12 rpm. Semasa simulasi, kelajuan telah parameternya sebagai 10 rpm, 12 rpm, dan 14 rpm untuk diselaraskan dengan kelajuan yang diukur. Mengenai masa berhenti simulasi, memandangkan arus penggulungan menstabilkan lebih cepat pada kelajuan yang lebih rendah, hanya 2-3 kitaran elektrik yang ditetapkan. Dari lengkung masa domain hasil, ia boleh dinilai bahawa tork-tork yang dikira dan arus penggulungan telah stabil. Simulasi menunjukkan bahawa tork bintang-pengedar keadaan mantap pada 12 rpm adalah yang terbesar, pada 5885.3 nm, yang 5.6% lebih rendah daripada nilai yang diukur. Arus penggulungan yang diukur ialah 265.8 A, dan arus simulasi adalah 251.8 A, dengan nilai simulasi juga 5.6% lebih rendah daripada nilai yang diukur, keperluan ketepatan reka bentuk pertemuan.

Rajah 3: Tork Star-Sealing Peak dan arus penggulungan

Mesin daya tarikan adalah peralatan khas kritikal keselamatan, dan demagnetisasi magnet kekal adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi prestasi dan kebolehpercayaan mereka. Demagnetisasi yang tidak dapat dipulihkan melebihi piawaian tidak dibenarkan. Dalam makalah ini, perisian ANSYS Maxwell digunakan untuk mensimulasikan ciri-ciri demagnetisasi magnet kekal di bawah medan magnet terbalik yang disebabkan oleh arus litar pintas dalam keadaan bintang-bintang. Dari trend semasa penggulungan, puncak semasa melebihi 1000 A pada saat Star-Sealing dan menstabilkan selepas 6 kitaran elektrik. Kadar demagnetisasi dalam perisian Maxwell mewakili nisbah magnetisme sisa magnet kekal selepas terdedah kepada medan demagnetizing kepada magnet sisa asalnya; Nilai 1 menunjukkan tiada demagnetisasi, dan 0 menunjukkan demagnetisasi lengkap. Dari lengkung demagnetisasi dan peta kontur, kadar demagnetisasi magnet kekal adalah 1, tanpa demagnetisasi diperhatikan, mengesahkan bahawa mesin daya tarikan simulasi memenuhi keperluan kebolehpercayaan.

Rajah 4: Keluk domain masa penggulungan arus di bawah pengisahan bintang pada kelajuan yang diberi nilai

Rajah 5: Kurva kadar demagnetisasi dan peta kontur demagnetisasi magnet kekal

Mendalam dan pandangan

Melalui kedua-dua simulasi dan pengukuran, tork-torsi Star-Sealing mesin daya tarikan dan risiko demagnetisasi magnet kekal dapat dikawal dengan berkesan, memberikan sokongan yang kuat untuk pengoptimuman prestasi dan memastikan operasi yang selamat dan panjang umur mesin daya tarikan. Makalah ini bukan sahaja meneroka pengiraan tork dan demagnetisasi bintang dalam mesin daya tarikan magnet kekal tetapi juga sangat menggalakkan peningkatan keselamatan lif dan pengoptimuman prestasi. Kami berharap dapat memajukan kemajuan teknologi dan kejayaan inovatif dalam bidang ini melalui kerjasama dan pertukaran interdisipliner. Kami juga menyeru lebih banyak penyelidik dan pengamal untuk memberi tumpuan kepada bidang ini, menyumbang kebijaksanaan dan usaha untuk meningkatkan prestasi mesin daya tarikan segerak magnet kekal dan memastikan operasi lif yang selamat.