Идентификатор магнитного состояния ротора гистерезисной машины

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования характеристик гистерезистных машин. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения номенклатуры исседуемых материалов ротора. Эта цель достигается тем, что имитатор ротора выполнен в виде замкнутых магнитопроводов, активная часть которых состоит из материала ротора гистерезисной машины, а имитатор статора состоит из намагничивающих обмоток, расположенных на отдельных магнитопроводах. Система измерения состоит из блоков регистрации напряженности и индукции каждого магнитопровода. Намагничивающие обмотки соединены с выходами формирователей магнитодвижущей силы ротора, входы которых соединены с блоком задания результирующего тока ротора, генератором скольжения и блоком задания угла поворота. Блоки измерения напряженности и индукции соединены выходами соответственно с блоками нахождения результирующих значений первых гармоник распределения напряженности и индукции, выходы которых подключены к блоку определения угла взаимного сдвига векторов напряженности и индукции. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

А1 (51) 5 С 01 R 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3765129/24-63 (22) 26 .06 .84 (46) 23 ° 02. 90. Бюл ° 119 7 (71) Московский энергетический институт (72) В.Н.Тарасов (53) 621.312/.313 (088.8) (56) Марков 1О.Г. Исследование и методы расчета синхронного режима гистерезиса реактивного двигателя.

Канд. дис. — M.: МЭИ, 1975. (54) ИДЕНТИФИКАТОР МАГНИТНОГО СОСТОЯНИЯ РОТОРА ГИСТЕРЕЗИСНОЙ МА111ИНЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования характеристик гистерезисных машин. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения номенклатуры исследуемых материалов ротора. Эта цель до"тигается

Изобретение относится к электротехнике и измерительной технике и может быть использовано для исследования характеристик гистерезисных машин.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет увеличения номенклатуры исследуемых материалов ротора.

На чертеже представлена функциональная схема идентификатора магнитного состояния ротора гистерезисной машины.

Схема содержит имитатор 1 ротора, выполненный в виде N замкнутых магни„„SU,» 1545175 тем, что имитатор ротора вьп олнен в виде замкнутых магнитопроводов, активная часть которых состоит иэ материала ротора гистерезисной машины, а имитатор статора состоит из намаг ничиваюших обмоток, расположенных на отдельных магнитопроводах. Система измерения состоит иэ блоков регистрации напряженности и индукции каждого магнитопровода. Намагничивающие обмотки соединены с выходами формирователей магнитодвижущей силы ротора, входы которых соединены с блоком задания результирующего тока ротора, генератором скольжения и блоком задания угла поворота. Блоки измерения напряженности и индукции соединены выходами соответственно с блокамп нахождения результирующих значений первых гармоник распределения напряженности и индукции, выходы которых почключены к блоку определения угла вза- 2 имного сдвига векторов напряженности >sea и индукции. 1 ил. топроводов 2.1, 2.2,..., 2 Л, активная часть которых состоит иэ материала ротора гистерезисной машины, а имитатор статора состоит из N намагничивающих обмоток 3.1, 3.2,..., З.N. На магнитопроводе могут быть расположены дополнительные обмотки

4.1, 4.2,...4.N, используемые для калибровки системы измерения составляющих поля, например, индукционным методом. Формирователи 5.1, 5.2,...

5 К заданной величины и функции распределения магнитодвижущей силы ротора в оощем случае реализуют функцию пространственного сдвига периодпчес15451 75.кого сигнала перемагничинания Iz g(Mzt+

+ Ор+ КГ/И), где 1 — ток, задаваемый блоком задания результирующего тока, В приложенного к ротору, — формируется блокомб, f(cist + 8 + Klf/È) - функцияраспределения ьйгнитодвижущей силы по расточке статора и соответственно ротора, реализуемая формирователем 5.К, К = 1, 2, ..., N. Перемагничивание каждой точки ротора осуществляется, с частотой скольжения гг, формируе мой блоком 7 и в соотвествии с углоl вой координатой ротора Г/N относительно произвольно выбранного исход ного состояния.

При частоте скольжения г,г == 0 уг ловое положение кривой распределения магнитодвижущей силы изменяется н соответствии с законом изменения уг г г о j, ла gq= 8p(t), задаваемого бл ком задания угла поворота.

Блоки формирователей заданной неличины и функции распределения магнитодвижущей силы ротора соединены вхо- 25 даьы с выходами блоков 6 — 8 а их (У выходы соединены с намагничиваюпугми. обмотками 3.1, 3.2, ..., З.N каждого магнитопровода.

Блоки 9.1, 9.2, ... 9.N измерения напряженности и .блоки ТО 1, 10,2, . ° ., 30

10Л индукции выходами соединены с блоками 11 и 12 нахождения результирующих значений первых гармоник распределения напряженности и индукции соответственно, выходы которых подключены к блоку 13 определения угла вза1 иыного сдвига Векторон напряженности и индукции. Кроме того, выходы блоков 11 — 13 могут быть подключены к блоку 14 ныполнения электромагнитно го момента гистерезисной машины.

Функциональная модель идентификатора состояния ротора гистерезисной машины предусматривает физико-акалитическое определение составляющих поля р от ора с дал ьнейшим вычислением момента.

Физическая часть модели содержит

N замкнутых магнитопронодов 2.1, 2. 2, ..., 2, N, кот орые выполнены ли- 50 бо полностью из материала ротора гистерезисной машины, либо частично, но таким образом, что основная доля падения магнитного потенциала

Г = Нр1,+ Нь.г+ Н„1 (1) приходилась на Н 1Р, характеризующую материал ротора. Дополнительная часть.Н -. д и Н 1 - падение потекР К циала в воздушных зазорах и магнитном замыкателе. На магнитопроводы намотаны намагничивающие обмотки 3. t, 3.2, ..., 3,N, а также вспомогательные для цепей калибровки датчиков

ИНДУКЦИИ II KOHTPOJIH

Каждая намагничивающая обмотка через датчик тока соединена с собственным формирователем заданной величины и формы .распределения ИДС,Формируемые этими блоками функции нремеь.ного изменения тока подчиняются следующей закономерности:

Т г = Ig. Ч(гр) Si I(st + К - — ), (2) где I . p(v р) — закон распределения по ротору напряженности: поля, K=1 9 Э

Если принято гармоническое распределение напряженности, то I ц(р ) заменяется эквивалентной величиной

I, . .Величина тока I определяется экспериментально или рассчитывается из схемы замещения гистерезисной машины. Все формирователи 5.1, 5.2, 5.И синхронизованы общим генератором частоты скольжения (блок 7) .

Выполнение формирователей заданной формы и величины функции распределения ГЯС может быть различным. Блоки определения напряженности поля в каждом магнитопроводе могут быть построены, н частности, на базе датчиков тока с последующим пересчетом тока в напряженность. Блоки определения индукции также построены на базе методов измерения индукции. В них целесообразно использование преобразователей Холла.

Блоки 11 и 12 нахождения векторов напряженности Й (ч) Н и индукции

Вр (y) представляет собой вычислительные блоки, осуществляющие нахождение результирующих векторов в системе координат Й и q z, нращающейся с частотой скольжения ы

Сумма проекций мгновенных значений напряженности на оси Лр и q равна

М и

7Н „= H., sin y, и 7 Hq =KH;cos y,, где гс! I=1

Н; — мгновенные значе ния напряженности (тока), определяемые блоками 9 ° 1, 9. 2, ..., 9.N „а V,. = i-»- — положе1 ния элементов ротора на полюсном делении.

Определение и расчет взаимного положения векторов производится при одS l 545 М новременном считывании и вычислении их составляюпртх в блоках 31 - 13, Идентификатор позволяет имитировать процессы перемагничивания ротора гистерезисной машины в асинхронном режиме с любым уровнем потока, в синхронном режиме при изменении нагрузки и произвольном повороте ротора, при намагничивании и размагничивании ротора в асинхронном и синхронном режимах.

Формула изобретения

Идентификатор магнитного состояl ния ротора гистерезисной машины, содержащий имитатор ротора с установленными на нем системами определения напряженности и индукции магнитного ро поля и имитатор статора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей sa счет увеличения номенклатуры исследуемых материалов ротора, имитатор ротора выполнен в виде N замкнутых магнитопроводов, активная часть которых выполнена из материала ротора гистерезисной машины, а имитатор статора состоит из N намагничивающих обмоток, каждая из которых расположена на отдельном магнитопроводе, при этом в устройство дополнительно ,введены N формирователей величины

75 б и Функции распределения магнитодвижущей силы ротора, генератор частоты скольжения, блок задания результирующего тока ротора, блок задания угла поворота, блоки нахождения результирующих значений первых .гармоник распределения напряженности и индукции, блок определения угла взаимного сдвига векторов напряженности и индукции, а системы измерения напряженности и индукщпт состоят из блоков измерения напряженности и индукции каждого магнитопровода, при зтом намагничивающие обмотки каждого магнитопровода соеди" иены с выходами формирователей величины и функции распределения магнитодвижущей силы ротора, входы которых соединены с блоком задания результирующего тока ротора, генератором частоты скольжения и блоком задания угла поворота, блоки измерения напряженности и индукции соединены соответственно своими выходами с блоками нахождения результирующих значений первых гармоник распределения напряженности и индукции, выходы которых подключены к блоку определения угла взаимного сдвига векторов напря.женности индукции, где Л -. число разбиений полюсного деления машины на элементарные объемы ротора, характеризуемые общим законом перемегничивания.

15ч 5175

Сост а вит ель В.)Ки вотч енк о

Т ехр ец А; Кр ав мгук

Редактор Е.Панн

Корректор Л.Бескид

Заказ 489 Тираж 563 Подписное

ВНИИПИ Государственногс ко,.итета во изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, .11ос .вз.,7" 3=,, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издате.г.:ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ун, Гагарина, 101