O rango de velocidade do motor de tracción do coche adoita ser relativamente amplo, pero recentemente entrei en contacto cun proxecto de vehículos de enxeñaría e sentín que os requisitos do cliente eran moi esixentes.Non é conveniente dicir aquí os datos específicos.En xeral, a potencia nominal é de varios centos de quilovatios, a velocidade nominal é n(N) e a velocidade máxima n(max) de potencia constante é aproximadamente 3,6 veces a de n(N);o motor non se valora á maior velocidade.poder, que non se discute neste artigo.
O xeito habitual é aumentar a velocidade nominal adecuadamente, de xeito que o rango de velocidade de potencia constante se faga máis pequeno.A desvantaxe é que a tensión no punto de velocidade nominal orixinal diminúe e a corrente faise maior;non obstante, tendo en conta que a corrente do vehículo é maior a baixa velocidade e alto par, é xeralmente aceptable cambiar o punto de velocidade nominal deste xeito.Non obstante, pode ser que a industria do motor sexa demasiado complicada.O cliente esixe que a corrente non se modifique en todo o intervalo de potencia constante, polo que temos que considerar outros métodos.
O primeiro que vén á mente é que, dado que a potencia de saída non pode alcanzar a potencia nominal despois de superar o punto de velocidade máxima n(max) de potencia constante, reducimos a potencia nominal adecuadamente e n(max) aumentará (séntase un pouco como unha superestrella da NBA "non pode vencer Simplemente únete", ou xa que fallaches o exame con 58 puntos e despois estableceches a liña de aprobación en 50 puntos), trátase de aumentar a capacidade do motor para mellorar a capacidade de aceleración.Por exemplo, se deseñamos un motor de 100 kW e logo marcamos a potencia nominal como 50 kW, non mellorará moito o rango de potencia constante?Se 100 kW pode superar a velocidade en 2 veces, non hai problema para superar a velocidade polo menos 3 veces a 50 kW.
Por suposto, esta idea só pode quedar na fase de pensamento.Todo o mundo sabe que o volume de motores utilizados nos vehículos é moi limitado, case non hai espazo para a alta potencia e o control de custos tamén é moi importante.Polo tanto, este método aínda non pode resolver o problema real.
Consideremos seriamente o que significa este punto de inflexión.En n(max), a potencia máxima é a potencia nominal, é dicir, o par máximo múltiplo k(T)=1,0;se k(T)>1,0 nun determinado punto de velocidade, significa que ten capacidade de expansión de potencia constante.Entón, é certo que canto maior sexa k(T), máis forte é a capacidade de expansión da velocidade?Sempre que o k(T) no punto n(N) da velocidade nominal estea deseñado o suficientemente grande, pódese cumprir o intervalo de regulación da velocidade de potencia constante de 3,6 veces?
Cando se determina a tensión, se a reactancia de fuga permanece inalterada, o par máximo é inversamente proporcional á velocidade e o par máximo diminúe a medida que aumenta a velocidade;de feito, a reactancia de fuga tamén cambia coa velocidade, que se comentará máis adiante.
A potencia nominal (par) do motor está intimamente relacionada con varios factores, como o nivel de illamento e as condicións de disipación de calor.Xeralmente, o par máximo é 2~2,5 veces o par nominal, é dicir, k(T)≈2~2,5.A medida que aumenta a capacidade do motor, k(T) tende a diminuír.Cando a potencia se mantén constante á velocidade n(N)~n(max), segundo T=9550*P/n, a relación entre o par nominal e a velocidade tamén é inversamente proporcional.Entón, se (nótese que este é o modo subxuntivo) a reactancia de fuga non cambia coa velocidade, o par máximo múltiplo k(T) permanece inalterado.
De feito, todos sabemos que a reactancia é igual ao produto da inductancia e a velocidade angular.Despois de completar o motor, a inductancia (inductancia de fuga) case non cambia;a velocidade do motor aumenta e a reactancia de fuga do estator e do rotor aumenta proporcionalmente, polo que a velocidade á que diminúe o par máximo é máis rápida que o par nominal.Ata n(max), k(T)=1,0.
Tanto se comentou anteriormente, só para explicar que cando a tensión é constante, o proceso de aumento da velocidade é o proceso de kT decrecente gradualmente.Se queres aumentar o intervalo de velocidade de potencia constante, cómpre aumentar k(T) á velocidade nominal.O exemplo n(max)/n(N)=3,6 deste artigo non significa que k(T)=3,6 sexa suficiente á velocidade nominal.Debido a que a perda por fricción do vento e a perda do núcleo de ferro son maiores a altas velocidades, requírese k(T)≥3,7.
O par máximo é aproximadamente inversamente proporcional á suma da reactancia de fuga do estator e do rotor, é dicir.
1. Reducir o número de condutores en serie para cada fase do estator ou a lonxitude do núcleo de ferro é significativamente eficaz para a reactancia de fuga do estator e do rotor, e debe ter prioridade;
2. Aumenta o número de ranuras do estator e reduce a permeabilidade de fuga específica das ranuras do estator (extremos, harmónicos), o que é efectivo para a reactancia de fuga do estator, pero implica moitos procesos de fabricación e pode afectar a outros rendementos, polo que se recomenda cauteloso;
3. Para a maioría dos rotores de tipo gaiola utilizados, aumentar o número de ranuras do rotor e reducir a permeabilidade de fuga específica do rotor (especialmente a permeabilidade de fuga específica das ranuras do rotor) é eficaz para a reactancia de fuga do rotor e pódese utilizar plenamente.
Para a fórmula de cálculo específica, consulte o libro de texto "Deseño de motor", que non se repetirá aquí.
Os motores de media e alta potencia adoitan ter menos voltas e os pequenos axustes teñen un gran impacto no rendemento, polo que é máis factible axustar desde o lado do rotor.Por outra banda, para reducir a influencia do aumento da frecuencia na perda do núcleo, adoitan empregarse chapas de aceiro de silicio de alta calidade máis delgadas.
Segundo o esquema de deseño da idea anterior, o valor calculado alcanzou os requisitos técnicos do cliente.
PS: Perdón pola marca de auga da conta oficial que cobre algunhas letras da fórmula.Afortunadamente, estas fórmulas son fáciles de atopar en "Enxeñería Eléctrica" e "Deseño de motores", espero que non afecte a túa lectura.
Hora de publicación: 13-mar-2023