Генератор из однофазного асинхронного двигателя схема

Подключение однофазного двигателя и запуск генератора

Каждый бытовой прибор и механизм работает благодаря электродвигателю. Именно от особенностей устройства электродвигателя зависит мощность и функциональность прибора. Таким образом, мотор является одной из основных движущих сил, заставляющих механизм работать. Иногда электроприборы выходят из строя из-за повреждения корпуса. В таком случае электродвигатель можно извлечь для вторичного использования.

Виды и описание электродвигателей

Как известно, двигатели бывают разных типов, каждый из которых определяется особенностями обустройства и функциональностью:

Однофазный.
Двухфазный.
Трехфазный.

Как правило, однофазные и двухфазные моторы имеют самое простое строение, потребляют мало электроэнергии и достаточно функциональны. Благодаря этому, механизм используется практически в любом производстве электроприборов.

Трехфазный используется в основном для обустройства станков в цехах и сложного оборудования на массовых производствах. Его удельная мощность позволяет выполнять большой объем работы. Из этого следует то, что этот механизм потребляет большое количество энергии.

Плюсы и минусы

Основные достоинства генераторов, вырабатывающих электрическую энергию для использования на разных объектах:

простота управления и состава элементов;
компактный вес устройства;
надежность конструкции;
отсутствие гистерезисных потерь и вихревых потоков;
нет фазовой погрешности;
постоянные магниты не требуют установки дополнительного энергетического источника;
способность работы в сложных условиях;
эффективная производительность.

К недостаткам можно отнести:

недостаточная мощность;
необходимость контроля;
проведение частого технического обслуживания.

Типичные задачи и типы электрических машин.

Синхронная машина с постоянными магнитами (IPM motor): Анализ карты эффективности

Читать еще: Что показывает диагностика дизельного двигателя

Эффективность электрической машины сильно зависит от скорости вращения и нагрузки на валу, поэтому при разработке двигателей и систем управления необходима карта эффективности в диапазоне регулирования. Карта подготавливается таким образом, чтобы она была максимально информативна и понятна с первого взгляда, зачастую используется в индексе производительности данных каталогов. Двигатель IPM нуждается в расширенном анализе для понимания его состояния при изменении типа регулирования (контроль контроль максимального вращающего момента, управление ослаблением поля и т.д.) в зависимости от скорости вращения, нагрузки.

Вспомогательный инструмент Electric Machine Design Toolkit для анализа электрических машин с постоянными магнитами в среде ANSYS Maxwell позволяет проводить необходимые вычисления в автоматическом режиме для построения карты эффективности и характеристики вращающего момента (torque – speed curve), обеспечивает значительное ускорение во времени разработки, благодаря возможности графического отображения карт эффективности. Кроме того, этот инструмент совместим с распределенными вычислениями на сборках кластерного типа (* необязательно) и может выполнять высокоскоростной расчет тысяч расчётных случаев с высокой масштабируемостью от вычисления карты эффективности до вывода графиков.

Построение характеристик для двигательного и генераторного режима

Отображение карт различных характеристик и электромагнитных потерь

Efficiency Map Displayer

Различные функции отображения
Изменение шкалы
Изменение цветового тона и градации
Отображение сетки
Функция расстановки меток
Копирование в буфер обмена
Сохранение файла изображения

Синхронная машина с постоянными магнитами (IPM motor): Системный уровень моделирования

Высокоэффективный синхронный двигатель с инкорпорированными постоянными магнитами (IMP) имеет широкий рабочий диапазон. В нём используются спечённые редкоземельные постоянные магниты с высокими энергетическими характеристиками. Вращающий момент формируется из реактивного момента, вызванный разностью индуктивностей по d- и q-осям, и магнитного момента, обусловленного взаимодействием магнитных потоков обмотки статора и постоянных магнитов ротора.
Традиционно, большая часть конструкции системы управления и оборудования мотора находятся в процессе самостоятельной разработки компонентов, отсюда и одна из технических проблем, которая заключается в том, что сложно согласовать проект, направленный на оптимизацию всей системы.

Читать еще: Что сделать чтобы двигатель был экономичным

Однако эта задача может быть решена путем совместного использования инструментов для анализа электромагнитного поля ANSYS Maxwell и схем управления в симуляторе системного уровня ANSYS Simplorer. Существуют два основных метода, которые объединяют анализ электромагнитного поля и схему управления симулятора: ко-симуляция, метод прямого совместного решения нестационарной задачи (симулятор – конечноэлементная модель) и моделирование на основании эквивалентной модели (поведенческая модель), которая создаётся через анализ электромагнитного поля и присутствует в схеме управления, как один из её элементов. Таким образом с помощью ANSYS Maxwell и ANSYS Simplorer можно выполнить моделирование системного уровня с помощью любой техники в ответ на потребность пользователя.

С помощью любой из этих техник возможно выполнить сопряженное моделирование управления, которое учитывает пространственную гармонику и характеристики магнитного насыщения двигателя. При решении задачи методом ко-симуляции возможно принимать во внимание электромагниные потери, вычисленные с высокой точностью, в то время как моделирование на основе моделей пониженного порядка ROM (эквивалентных моделей) имеет особенность высокоскоростного моделирования системного уровня, управления.

ANSYS Maxwell и ANSYS Simplorer – продукты одной компании, которые имеют свои сильные стороны, включая систему поддержки и совместимость инструментов для сопряженного анализа, по сравнению с инструментами, объединяющими решения, созданные разными компаниями.

голоса

Рейтинг статьи