Pananaliksik sa pagkalkula ng star-sealing at aplikasyon ng permanenteng magnet synchronous traction machine

Background

Ang Permanenteng Magnet Synchronous Motors (PMSMS) ay malawakang ginagamit sa modernong industriya at pang -araw -araw na buhay dahil sa kanilang mga pakinabang ng mataas na kahusayan, pag -save ng enerhiya, at pagiging maaasahan, na ginagawa silang ginustong mga kagamitan sa kuryente sa maraming larangan. Ang permanenteng magnet na magkakasabay na mga makina ng traksyon, sa pamamagitan ng mga advanced na teknolohiya ng control, hindi lamang nagbibigay ng maayos na paggalaw ng paggalaw ngunit nakamit din ang tumpak na pagpoposisyon at proteksyon ng kaligtasan ng kotse ng elevator. Sa kanilang mahusay na pagganap, sila ay naging mga pangunahing sangkap sa maraming mga sistema ng elevator. Gayunpaman, sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng elevator, ang mga kinakailangan sa pagganap para sa permanenteng magnet na magkakasabay na mga makina ng traksyon ay tumataas, lalo na ang aplikasyon ng "star-sealing" na teknolohiya, na naging isang hotspot ng pananaliksik.

Mga isyu sa pananaliksik at kabuluhan

Ang tradisyunal na pagsusuri ng star-sealing metalikang kuwintas sa permanenteng magnet na magkakasabay na mga makina ng traksyon ay nakasalalay sa mga kalkulasyon ng teoretikal at derivation mula sa sinusukat na data, na nagpupumilit na account para sa mga ultra-transient na proseso ng star-sealing at ang hindi pagkakapareho ng mga electromagnetic field, na nagreresulta sa mababang kahusayan at kawastuhan. Ang agarang malaking kasalukuyang sa panahon ng star-sealing ay nagdudulot ng panganib ng hindi maibabalik na demagnetization ng permanenteng magnet, na mahirap ding suriin. Sa pagbuo ng Finite Element Analysis (FEA) software, natugunan ang mga isyung ito. Sa kasalukuyan, ang mga kalkulasyon ng teoretikal ay mas ginagamit upang gabayan ang disenyo, at pagsasama-sama ng mga ito sa pagsusuri ng software ay nagbibigay-daan sa mas mabilis at mas tumpak na pagsusuri ng star-sealing metalikang kuwintas. Ang papel na ito ay tumatagal ng isang permanenteng magnet na kasabay na makina ng traksyon bilang isang halimbawa upang magsagawa ng hangganan na pagsusuri ng elemento ng mga kondisyon ng pagpapatakbo ng star-sealing. Ang mga pag -aaral na ito ay hindi lamang nakakatulong sa pagyamanin ang teoretikal na sistema ng permanenteng magnet na magkakasabay na mga makina ng traksyon ngunit nagbibigay din ng malakas na suporta para sa pagpapabuti ng pagganap ng kaligtasan ng elevator at pag -optimize ng pagganap.

Application ng hangganan na pagsusuri ng elemento sa mga kalkulasyon ng star-sealing

Upang mapatunayan ang kawastuhan ng mga resulta ng kunwa, ang isang makina ng traksyon na may umiiral na data ng pagsubok ay napili, na may isang rate na bilis ng 159 rpm. Ang sinusukat na matatag na estado ng star-sealing metalikang kuwintas at paikot-ikot na kasalukuyang sa iba't ibang bilis ay ang mga sumusunod. Ang star-sealing metalikang kuwintas ay umabot sa maximum nito sa 12 rpm.

Larawan 1: Sinusukat na data ng star-sealing

Susunod, ang hangganan na pagsusuri ng elemento ng makina ng traksyon na ito ay isinagawa gamit ang Maxwell software. Una, ang geometric na modelo ng makina ng traksyon ay itinatag, at ang mga kaukulang materyal na katangian at mga kondisyon ng hangganan ay itinakda. Pagkatapos, sa pamamagitan ng paglutas ng mga equation ng patlang ng electromagnetic, ang kasalukuyang domain kasalukuyang mga curves, mga curves ng metalikang kuwintas, at mga estado ng demagnetization ng permanenteng magnet sa iba't ibang oras ay nakuha. Ang pagkakapare -pareho sa pagitan ng mga resulta ng kunwa at sinusukat na data ay napatunayan.

Ang pagtatatag ng hangganan na modelo ng elemento ng makina ng traksyon ay pangunahing sa pagsusuri ng electromagnetic at hindi maipaliwanag dito. Binibigyang diin na ang mga setting ng materyal ng motor ay dapat sumunod sa aktwal na paggamit; Isinasaalang-alang ang kasunod na pagsusuri ng demagnetization ng mga permanenteng magnet, ang mga nonlinear B-H curves ay dapat gamitin para sa permanenteng magnet. Ang papel na ito ay nakatuon sa kung paano ipatupad ang star-sealing at demagnetization simulation ng traction machine sa Maxwell. Ang star-sealing sa software ay natanto sa pamamagitan ng isang panlabas na circuit, na may tiyak na pagsasaayos ng circuit na ipinapakita sa figure sa ibaba. Ang three-phase stator windings ng traction machine ay ipinapahiwatig bilang lphasea/b/c sa circuit. Upang gayahin ang biglaang short-circuit star-sealing ng three-phase windings, isang kahanay na module (na binubuo ng isang kasalukuyang mapagkukunan at isang kasalukuyang kinokontrol na switch) ay konektado sa serye sa bawat phase na paikot-ikot na circuit. Sa una, bukas ang kasalukuyang kinokontrol na switch, at ang tatlong-phase na kasalukuyang mapagkukunan ay nagbibigay ng kapangyarihan sa mga paikot-ikot. Sa isang itinakdang oras, ang kasalukuyang kinokontrol na switch ay nagsasara, maikli ang pag-circuiting ng tatlong-phase na kasalukuyang mapagkukunan at pinaikling ang three-phase windings, na pumapasok sa short-circuit star-sealing state.

Larawan 2: Disenyo ng Star-Sealing Circuit

Ang sinusukat na maximum na star-sealing metalikang kuwintas ng traction machine ay tumutugma sa isang bilis ng 12 rpm. Sa panahon ng kunwa, ang mga bilis ay na -parameter bilang 10 rpm, 12 rpm, at 14 rpm upang magkahanay sa sinusukat na bilis. Tungkol sa oras ng paghinto ng simulation, isinasaalang -alang na ang paikot -ikot na mga alon ay nagpapatatag nang mas mabilis sa mas mababang bilis, 2-3 lamang ang mga de -koryenteng siklo ang naitakda. Mula sa mga curves ng oras-domain ng mga resulta, maaari itong hatulan na ang kinakalkula na star-sealing metalikang kuwintas at paikot-ikot na kasalukuyang ay nagpapatatag. Ang kunwa ay nagpakita na ang matatag na estado ng star-sealing metalikang kuwintas sa 12 rpm ay ang pinakamalaking, sa 5885.3 nm, na 5.6% na mas mababa kaysa sa sinusukat na halaga. Ang sinusukat na paikot -ikot na kasalukuyang ay 265.8 A, at ang simulated kasalukuyang ay 251.8 a, na may halaga ng kunwa na 5.6% na mas mababa kaysa sa sinusukat na halaga, mga kinakailangan sa kawastuhan ng disenyo ng pulong.

Larawan 3: Peak star-sealing metalikang kuwintas at paikot-ikot na kasalukuyang

Ang mga makina ng traksyon ay ang mga espesyal na espesyal na kagamitan sa kaligtasan, at ang permanenteng demagnetization ng magnet ay isa sa mga pangunahing kadahilanan na nakakaapekto sa kanilang pagganap at pagiging maaasahan. Ang hindi maibabalik na demagnetization na lumampas sa mga pamantayan ay hindi pinapayagan. Sa papel na ito, ang software ng ANSYS Maxwell ay ginagamit upang gayahin ang mga katangian ng demagnetization ng permanenteng magnet sa ilalim ng reverse magnetic field na sapilitan ng mga short-circuit currents sa estado ng star-sealing. Mula sa paikot-ikot na takbo, ang kasalukuyang rurok ay lumampas sa 1000 A sa sandali ng pag-star-sealing at nagpapatatag pagkatapos ng 6 na mga siklo ng kuryente. Ang rate ng demagnetization sa Maxwell software ay kumakatawan sa ratio ng natitirang magnetism ng permanenteng magnet pagkatapos ng pagkakalantad sa isang demagnetizing field sa kanilang orihinal na natitirang magnetism; Ang isang halaga ng 1 ay nagpapahiwatig ng walang demagnetization, at 0 ay nagpapahiwatig ng kumpletong demagnetization. Mula sa mga curves ng demagnetization at mga mapa ng tabas, ang permanenteng rate ng demagnetization ng magnet ay 1, na walang sinusunod na demagnetization, na kinumpirma na ang simulated machine machine ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa pagiging maaasahan.

Larawan 4: curve ng oras-domain ng paikot-ikot na kasalukuyang sa ilalim ng star-sealing sa bilis ng rate

Larawan 5: Demagnetization rate curve at demagnetization contour mapa ng permanenteng magnet

Pagpapalalim at pananaw

Sa pamamagitan ng parehong kunwa at pagsukat, ang star-sealing metalikang kuwintas ng traction machine at ang panganib ng permanenteng magnet demagnetization ay maaaring mabisang kontrolado, na nagbibigay ng malakas na suporta para sa pag-optimize ng pagganap at pagtiyak ng ligtas na operasyon at kahabaan ng makina ng traksyon. Ang papel na ito ay hindi lamang ginalugad ang pagkalkula ng star-sealing metalikang kuwintas at demagnetization sa permanenteng magnet na magkakasabay na mga makina ng traksyon ngunit malakas din na nagtataguyod ng pagpapabuti ng kaligtasan ng elevator at pag-optimize ng pagganap. Inaasahan namin ang pagsulong ng pag -unlad ng teknolohikal at mga makabagong mga breakthrough sa larangan na ito sa pamamagitan ng interdisiplinaryong kooperasyon at palitan. Nanawagan din kami sa mas maraming mga mananaliksik at practitioner na tumuon sa larangan na ito, na nag -aambag ng karunungan at pagsisikap na mapahusay ang pagganap ng permanenteng magnet na magkakasabay na mga makina ng traksyon at tinitiyak ang ligtas na operasyon ng mga elevator.