Shaping the dynamic torque course on example of small induction motor

• Autorzy: Zadrożny J.

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie przebiegu momentu dynamicznego na przykładzie małego silnika indukcyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Shapes of dynamic torque courses on example of small induction motor have been investigated. The results of computer simulation in form of torque and speed courses for free acceleration of motor are presented. Main factors influencing the shapes of torque transients are briefly discussed.

PL

Na przykładzie małego silnika indukcyjnego (370W, 220/380 V, 2p=4) badano kształt przebiegu momentu dynamicznego. Podano wyniki symulacji komputerowej w postaci przebiegów momentu i prędkości. Omówiono pokrótce podstawowe czynniki wywierające wpływ na przebieg momentu. Przebieg ten przedstawia się powszechnie w postaci podobnej, jak na rys. 1, gdzie pokazano moment dynamiczny w czasie rozruchu nieobciążonego silnika. Widać silne oscylacje momentu od chwili startu. Taki przebieg jest źródłem szkodliwych zjawisk, jak dodatkowe naprężenia sprzęgła i napędzanych elementów oraz wzmożone wibracje i hałas. Sądzi się zazwyczaj, że takie oscylacje są cechą właściwą dla przebiegu momentu dynamicznego, jednakże w rzeczywistości przebieg ten może pojawiać się w łagodniejszej postaci. Więcej, można wykazać, że w szczególnych przypadkach silnik może dokonać rozruchu bez jakichkolwiek oscylacji momentu. Korzystając z symulacji komputerowej (program Matlab/Simulink) badano przebiegi momentu i prędkości podczas rozruchu nieobciążonego silnika. Stwierdzono, że kształty tych przebiegów mogą być różnorodne, w zależności od parametrów silnika i warunków zasilania. Przebieg momentu nie jest jednakowo wrażliwy na zmiany poszczególnych parametrów. Wpływ parametrów wirnika jest większy, niż stojana. Silny wpływ na moment wywiera bezwładność wirnika. Duże znaczenie mają też warunki zasilania - napięcie i częstotliwość. W referacie zamieszczono przykłady zmiany kształtu przebiegu momentu wskutek zmian jedynie niektórych parametrów. Wzięto również pod uwagę zjawisko ew. rezonansu parametrycznego układu wirnik-stojan. Na rysunku 2 pokazano wpływ bezwładności wirnika na przebiegi momentu i prędkości. W zależności od wielkości momentu bezwładności wirnika oscylacje momentu dynamicznego występują na początku rozruchu (podobnie, jak na rys.1) lub wokół ustalonej prędkości; przy pewnej bezwładności wirnika możliwy jest także płynny rozruch. Kształt przebiegu momentu podobny do tego, który obserwuje się przy dużej stosunkowo bezwładności wirnika, pojawia się także przy napięciu zasilania o wyraźnie większej częstotliwości (Fig.5). Szczególne przypadki wpływu parametrów zasilania pokazano na rys. 3 i 4; parametry te tak dobrano, aby przebiegi były praktycznie bez oscylacji (np. bliskie teoretycznie parabolicznej zależności momentu dynamicznego od prędkości). Jest to przypadek zasilania silnika (np. z przekształtnika) odpowiednim napięciem o częstotliwości f(m0) rezonansu parametrycznego. Pomiędzy tą częstotliwością a elektromechaniczną stałą czasową zachodzi wtedy relacja f(m0) = 1/(2tauM). Gdy fm0 jest nierówne 1/(2tauM), pojawiają się oscylacje momentu charakterystyczne dla obszaru przed bądź ponad rezonansowego (rys. 2).

Słowa kluczowe

PL

silniki indukcyjne; mikromaszyny elektryczne; maszyny elektryczne; moment dynamiczny

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2001
• Tom: Z. 208
• Strony: 217--225
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Zadrożny J.

• Small Electrical Machines Department, Electrotechnical Institute,