Anton Lushnev Master von DonNTU Anton Lushnev
Dissertation
Arbeitsweise des Switched-Reluctance-Motors bei der Wechselstrom speisung

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Individuelle Arbeit

Der Elektroantrieb mit Switched-reluctance-motor(SRM) ist ein der ausbaufähigeren Arten des Regelantriebs. SRMen stellen organische Produktionsvereinigung der letzten Leistungen in den Bereichen der Elektromechanik, Leistungselektronik und Ziffernrechengeräten dar.

SRM entstand infolge Suchens der neuen Solions für Regelantriebe und gilt als weitere Entwicklung der Theorie und Praxis von elektrischen Maschinen. Seinen Namen bekam SRM dementsprechend, dass sein Arbeitsprinzip auf dem Reaktionstriebmoment gegründet ist, und Schaltwinkel vom Stator durch Regelhalbleiterschlüssel gewährleistet wird.

Abb – Switched-Reluctance-Motors

SRM besteht aus einigen Bauteilen: elektromechanische Wandler(EMW),Halbleiterwandler(HBR), Steuerwerk(SW) und Rotorlagesensor(RLS) (Abb.2). Die SRM-Einspeisung wird vom Gleichspannungsquelle gewöhnlich gewährleistet. Aber der Motor kann bei den verschiedenen Einspeisungsbedingungen im Betrieb sein. Deshalb soll die Schaltungsanordnung vom Wechelstromnetz verarbeitet werden und dabei müssen ihre Verwendungs(Arbeits)besonderheiten erforscht werden. In meiner Arbeit wurde die SRM-Schaltanordnung vom ungesteuerten Dreiphasengleichrichter(DGR), der mit einem kapazitiven Kraftdämpfer ausgerüstet ist und in dem die Energie der abschaltbaren Motorphase aufgespeichert wird, vorgeschlagen.

Abb2 – Einigen Bauteilen des Switched-Reluctance-Motors

Für diese Forschung wurde ein Mathematikmodell ungesteuertes Dreiphasengleichrichters und SRM-Modell im Bereich Math-CAD geschaffen.

Also, im Gleichrichtersmodell ist das Einspeisungsnetz durch Sinusphasenspannungsquelle und den Phasenwidewrstand vorgestellt. Reale Strom-Spannungs-Kennlinie wurde durch stickweise-lineale Approksimation(Näherung) ersetzt. Im offenen Zustand ist Diode durch den linealen Widerstand vorgestellt, und das Stück der potentiellen Barrieresenkung ist durch Einführung der zusätzlichen elektromotorischen Kraft(EMK) abgelegt. Nicht abgelegt wird aber die Steuerung von Diodenangaben. Im geschlossenen Zustand ist Diode eine Sperrwiderstand. Kraftdämpfer wird durch eingeschlossenen Arbeitswiderstand und Spannungsquelle nachgebildet. Das Modell des Dreiphasengleichrichters mit Kraftdämpfer stellt ein Gleichungssystem vor, das auf Grund des Shemas vom Wandlerersatz (2) nach der Methode von Knotenpotentialen gebildet ist.

Bei der Modellierung durch Math-CAD-Mittel wird die Spannung auf Dioden und auf dem Gleichrichterausgang auf jedem Schritt der Iteration festgestellt. Nach diesen Angaben wird die Schemasform (offener und geschlossener Diodenzustand) zusammengestellt und die Spannung in dem Behälter bestimmt.

Der elektromechanische Wandler vom SRM gilt für das komplizierteste für Mathematiknachbildung Bauteil, in dem Energieumformung aus elektromagnetische in mechanische vorkommt. Im SRM-Modell ist die Gleichung des Stromkreises, die die Wechelwirkung von Motorwicklungsphasen und Halbleiterwandlerelementen beschreibt, mit berücksigtigten Differenzialinduktion ausgemacht. Bei nachfolgendem Schaltwinkel und , wenn zwei Phasen gleichzeitig im Betrieb werden, ist es möglich, dass diese zwei Phasenmomente summiert werden, d. h. gilt das Überlagerungsgesetz. Auf solche Weise beschliessen wir, dass SRM-Phasen keine Magnetwirkung aufeinander ausüben.

Moderne Halbleiterwandler werden auf IGBT-Transistorbasis, die mit genügendem Bestand nach den dynamischen Eigenschaften benutzt werden, erfüllt, deshalb kann der Wandler ohne Übergangsprozesse des Halbleiterschalters reduziert angesehen werden. Halbleiterwandlerelemente werden im Leitenzustand durch Widerstand, und im Unleitenzustand-durch den Riss modelliert.

Die SRM-Modellierung ist mit der Lösung von der Differenzialgleichung des durch SRM-Strangwicklung und Erregerkreis von Halbleiterwandler mit dem Schaltzustand gebildeten Stromnetzes verbunden. Nach dem Übergang zur partiellen Ableitungen der Durchflutung und der Umwandlung wird die Gleichung:

Wo E – Versorgungsspannung;

  fj(t) –die Funktion, die sich durch das Schaltverhalten bestimmt;

   – Fluβverkettung von Sättigungsphase;

   W – die Zahl von Phasenwindung;

– Funktion von magnetischer Leitfähigkeit;

ij(t) – Phasenstrom;

rf j – aktiver Stromnetzwiderstand;

j – Phasennummer (a,b,c,d).

Die Gleichung von der SRM-Bewegung:

Wo – Rotorwinkelgeschwindigkeit;

– Moment vom Lastwiderstand.

Mc(t) – Moment vom Lastwiderstand.

J – Trägheitmoment von drehbaren SRM-Bauteilen;

Die Gesamtlösung von diesen Gleichungen erlaubt uns die Ströme, Widerstand und SRM-Moment bei der Einspeisung vom Wechelstromnetz, seine Ausgangskennlinien zu bestimmen. Das lässt zu die Arbeitsqualität des SRMs vom Wechelstromnetz einzuschätzen.

Meine Arbeitsergebnisse helfen den Verwendungsbereich vom SRM zu verbreiten und seine mehr effektive Arbeit bei der verschiedenen Einspeisungbedingungen zu versorgen.