Nghiên cứu mô hình động cơ từ kháng đóng ngắt bằng phần mềm Ansys Maxwell

Bài viết Nghiên cứu mô hình động cơ từ kháng đóng ngắt bằng phần mềm Ansys Maxwell tập trung nghiên cứu mô hình hóa động cơ từ kháng loại đóng cắt (SRM) bằng phương pháp phần tử hữu hạn trong phần mềm Ansys Maxwell, sau đó dữ liệu được sử dụng mô hình hóa động cơ SRM trong môi trường Matlab/Simulink.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mô hình động cơ từ kháng đóng ngắt bằng phần mềm Ansys MaxwellTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ TỪ KHÁNG ĐÓNG NGẮT BẰNG PHẦN MỀM ANSYS MAXWELL Lê Thị Hương Bộ môn Kỹ thuật Điện, khoa Năng lượng - Trường Đại học Thủy lợi Email: huonglt@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG Theo [1] phương pháp phần tử hữu hạn bằng việc rời rạc hóa miền bài toán thành Rôto của động cơ từ kháng không cần một số hữu hạn các miền con liên kết vớithành phần kích từ, các cuộn dây được quấn nhau tại các điểm nút. Sau đó xấp xỉ nghiệmxung quanh cực stato. Phần rôto chỉ là các lá của phương trình vi phân theo các điều kiệnthép được ép lại thành các răng nên cấu trúc biên của bài toán.đơn giản, nhỏ gọn, bền về mặt cơ khí, khả Sử dụng công cụ phân tích phần tử hữunăng sinh ra mômen lớn. Ngoài ra, động cơ hạn FEA trong phần mềm Ansys Maxwell đểtừ kháng hoạt động với tốc độ lớn và khả phân tích động cơ SRM. Theo [3] quá trìnhnăng gia tốc nhanh nên ngày càng được sử phân tích chia thành 3 phần: phần 1 xác địnhdụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. dữ liệu hình học và tính chất vật liệu của Động cơ từ kháng chỉ hoạt động khi có sự động cơ. Thực hiện tính toán dòng điện dựabiến thiên điện cảm theo vị trí rôto, mối quan vào điều kiện biên hình học bao bên ngoàihệ điện – từ là hàm phi tuyến phức tạp do cấu động cơ và chia lưới phần tử hữu hạn đượctạo có cực ở cả hai phía. Việc phân tích đặc xác định. Phần 2 ước tính được mật độ từtính từ trường dựa vào lý thuyết trường điện thông bằng việc sử dụng phương pháp phầntừ với các phương trình Maxwell, ứng dụng tử hữu hạn để giải các phương trình Maxwellbài toán cụ thể dẫn đến giải các phương trình hoặc phương trình Poisson và Laplace trongLaplace và Poisson với sơ kiện về mặt thời trường hợp từ trường tĩnh và từ trường biêngian và biên kiện về mặt không gian. Khi ứng thiên. Phần 3 các kết quả phân tích phân bốdụng trong động cơ điện, biên kiện là khối từ trường trong các khu vực của động cơ vàhình học trong không gian rất phức tạp dẫn phân bố mật độ từ thông trong khe hở khôngđến việc giải phương trình này bằng giải tích khí đạt được.rất khó khăn. Ngày nay với sự phát triển của Nghiên cứu động cơ loại 6-4, công suất địnhkhoa học máy tính, phương pháp phần tử hữu mức 30 kW Chi tiết được cho trong bảng 1.hạn được ứng dụng trong các bài toán phituyến do độ chính xác cao. Bảng 1. Thông số động cơ Vì thế tác giả tập trung nghiên cứu mô Thông số Giá trịhình hóa động cơ từ kháng loại đóng cắt(SRM) bằng phương pháp phần tử hữu hạn Điện áp nguồn DC 300 VDCtrong phần mềm Ansys Maxwell, sau đó dữ Tốc độ định mức 1200 vòng/phútliệu được sử dụng mô hình hóa động cơ SRM Khe hở không khí 2 mmtrong môi trường Matlab/Simulink. Dòng điện lớn nhất 255 A2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu sắt từ Thép Silic M19 Góc cực stator 300 Bước 1: Phân tích phần tử hữu hạn chođộng cơ SRM bằng phần mềm Ansys Maxwell Góc cực rotor 320 524 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 Phương trình Poisson và Laplace theo từthế vector A với điều kiện biên Dirichlet. xH = J (1) B = µH (2) B= xA (3) Thay (2), (3) vào (1) ta được: Hình 2. Từ thông trong động cơ SRM Bảng 2 cho biết các biết tính toán theo haitham số dòng điện và góc rôto. Bảng 2. Các bước tính theo tham số Bước tính: Dòng điện pha 0 – 255 A 15A Góc rotor 0 -900 Bước tính: 50 Hình 3. Độ tự cảm trong động cơ SRM Sử dụng phần mềm Ansys Maxwell vớithiết kế hình học và chia lưới như hình 1. Hình 4. Momen tĩnh trong động cơ SRM Bước 3: Chuyển dữ liệu từ phần mềm Ansys Maxwell vào trong Matlab/ Simulink. Chuyển dữ liệu từ FEA c ...