Projeto mecânico de motor elétrico de indução trifásico.
É inegável que as condições climáticas do mundo estão experimentando uma diminuição significativa da qualidade, onde o ar ao redor de nossas casas, incluindo Jacarta, não é mais viável, onde há muito material particulado 2.5 perigoso no ar que respiramos diariamente. Não apenas a condição do ar, a alta demanda por petróleo processado, como gasolina e diesel, faz com que a Indonésia importe onde em 2018 são 393,000 barris por dia. É claro que o orçamento gasto para atender às necessidades de combustível não é pequeno e não diminuirá nos próximos anos, já que o estoque de petróleo da Indonésia também diminuiu. Com base nesses problemas, a Universitas Indonesia está comprometida em construir um transporte ecologicamente correto, chamado Electric Bus. Este ônibus elétrico tem motor principal na forma de um motor de indução trifásico. O autor deste artigo está fazendo a pesquisa para construir um projeto de motor elétrico usado no ônibus, para que o motor possa produzir desempenho de acordo com as especificações do projeto.
Motores de indução multifásicos (MIM) com modulação de pólos (PPM) são adequados para aplicações em veículos elétricos (EV) devido a razões, como operação de energia constante com alta eficiência em uma faixa de torque-velocidade estendida e alta confiabilidade. Usando a modulação Pólo-Fase, neste artigo é proposto um acionamento de motor de indução de gaiola de esquilo (IM) de 45 fases com relações de velocidade 1:3:5:9:15 para aplicações EV. O acionamento IM de 45 fases proposto com 90 slots de estator é capaz de operar em cinco combinações de polo-fase diferentes, ou seja, 45 fases 2 polos, 15 fases 6 polos, 9 fases 10 polos, 5 fases 18 -pólo e trifásico de 3 pólos. As cinco combinações acima tornam esta unidade MIM adequada para aplicações EV, o que elimina o sistema de engrenagem mecânica em EV convencional. Isso pode ser útil para economizar o tamanho e o peso do veículo. Este acionamento MIM oferece alto torque para aceleração de partida e rotas de gradiente em baixas velocidades e fornece alta potência para cruzeiros de média e alta velocidade, que é análogo ao típico motor IC de cinco marchas.
O problema de operar um motor de indução trifásico conectado a um sistema de alimentação monofásico usando dois conversores é discutido. Atenção especial é dada ao torque de partida e aos requisitos mínimos de desbalanceamento para diferentes potências do motor. Uma nova abordagem é sugerida aqui, no que diz respeito ao cálculo dos tamanhos de partida e funcionamento dos conversores, para permitir que o motor dê partida em condições de plena carga com fatores de desequilíbrio mínimos. Esses tamanhos também são modelados em função da potência do motor, com ampla faixa de aplicação. Um método para determinar o instante de comutação dos primeiros tamanhos de conversor também é introduzido e modelado. A aplicação numérica da proposta foi realizada em diferentes motores de indução para investigar sua validade. Os resultados comprovam um fator de desequilíbrio mínimo razoável de 5.8 por cento durante condições normais de funcionamento. Eles também demonstram que um torque de partida suficiente é pelo menos igual ao valor de carga total.
O método envolve o uso de comutação em bloco e a operação do motor elétrico de modo que o ângulo de comutação seja menor que 180 graus e maior que 120 graus. Um número natural de estados sucessivos de igual duração é definido em cada um dos quais duas ou três das fases (P1-P3) têm uma tensão de fase diferente de zero. A duração do estado é derivada da velocidade do motor e do número de pólos. Uma reivindicação independente também está incluída para o seguinte: um motor elétrico trifásico sem escovas.
Um motor elétrico multifásico incluindo um alojamento, um estator montado no alojamento, um rotor montado rotativamente em relação ao estator e um sistema de detecção de posição configurado e disposto para emitir um sinal representando uma posição do rotor em relação ao estator. O sistema de detecção de posição inclui um membro rotativo montado em relação ao rotor e uma pluralidade de sensores digitais montados em relação ao membro rotativo. Pelo menos dois da pluralidade de sensores digitais são configurados e dispostos para gerar um sinal de saída de quadratura. A pluralidade de sensores digitais sendo configurados e dispostos para detectar porções discretas do membro rotativo para detectar uma posição do rotor em relação ao estator.
O método proposto baseia-se na extração das magnitudes e fases dos conteúdos da sub-banda de alta frequência (HFSB) presentes nas componentes do eixo d−q das correntes do estator (id e iq) em um motor de indução. As magnitudes e fases desejadas são extraídas processando id e iq usando quadros phaselet que são realizados por um banco de filtros modulados. Este banco de filtros é projetado usando seis filtros passa-altas digitais, cujos coeficientes são determinados por funções de base phaselet biortogonal. O conteúdo HFSB extraído fornece informações de assinatura que podem oferecer detecção precisa e rápida de falhas. O método de detecção de falhas elétricas baseado em phaselets foi transformado em um procedimento para implementação digital. O desempenho do método proposto é avaliado offline para correntes de estator coletadas de dois acionamentos de motores de indução diferentes sob diferentes condições de operação. Os resultados dos testes offline mostram uma detecção precisa, confiável e rápida de falhas elétricas, com pouca sensibilidade.
Descreve a sobretensão causada pela desconexão de muitas cargas do motor em uma linha de distribuição de energia com capacitores de correção de fator de potência durante uma fase aberta da linha de transmissão. Os fenômenos de sobretensão são estudados por um teste de campo, uma análise de estado estacionário e uma análise de transientes. Resultados experimentais mostram que a tensão linha a linha em uma linha de distribuição de 6.6 kV com uma linha de transmissão de 22 kV em fase aberta é de 1.7 por unidade. As sobretensões são causadas por dois tipos de ressonância. Uma é a ressonância do circuito linear entre os capacitores de correção do fator de potência e a impedância do lado secundário dos motores. A diferença entre os componentes positivos e negativos da impedância produz a ressonância. A outra é a ressonância do circuito não linear entre os capacitores de correção do fator de potência e as reatâncias saturadas de um transformador.
Este módulo consiste em um circuito retificador não controlado, circuito conversor buck e circuito inversor trifásico como acionamento do motor de indução trifásico. O módulo é uma fonte de redes conectadas ao circuito retificador trifásico é regido por sua saída trifásica variac de até 200 Vdc. Em seguida, o circuito retificador de saída DC conectado ao circuito conversor buck, de modo que a saída DC use como entrada o inversor trifásico que resulta em tensão de 100 Vac. A tensão de saída do inversor para operar um motor de indução trifásico. A técnica de comutação é usada para acionar os MOSFETs do inversor no modo de comutação de tensão PWM (Pulse Width Modulated) com 180 de condução. A geração do sinal PWM é controlada através do microcontrolador ATmega 8535.
Este trabalho está modelando dois tipos de motores BLDC trifásicos, um do tipo conexão Y e o outro do tipo independente, e mostra a simulação dos mesmos, compara suas características. Como resultado da simulação, a tensão de fase do motor BLDC trifásico independente é maior do que o motor BLDC trifásico de conexão Y. Quando a resistência e a indutância do estator são estáveis, a alta tensão de fase causa um aumento na corrente máxima de fase e um aumento em série causa um aumento no torque máximo. Verificou-se também que a pulsação de corrente do motor BLDC de fase independente foi diminuída controlando a corrente de fase do motor BLDC independente.
Sob a condição de baixa velocidade, é proposto um método de rastreamento em tempo real e estimativa da posição do rotor baseado na tecnologia PLL, que é usado para resolver o problema de precisão de detecção do sistema de controle do motor síncrono de ímã permanente (PMSM) para veículos elétricos. Os princípios de controle da flutuação do sinal de alta frequência são analisados e o modelo matemático do PMSM trifásico sob o referencial rotativo síncrono estimado do rotor é estabelecido. São analisados os princípios básicos da malha de bloqueio de fase (PLL). Com base na malha de bloqueio de fase, um método de estimativa de posição do rotor é projetado e analisado. Finalmente, o modelo de simulação do sistema de controle sensorless é montado e o experimento de simulação é realizado. Os resultados do experimento de simulação mostram que o controle sem sensor baseado em PLL pode obter as posições precisas do rotor e a excelente capacidade de controle. Portanto, o método de estimativa de posições do rotor baseado em PLL é um método ideal para o controle sem sensor de motores de acionamento de veículos elétricos.
A invenção refere-se a um motor elétrico para operação de conversor de potência com um enrolamento de estator multifásico selecionável que é dividido em sistemas de enrolamento parcial de fase m semelhantes e é conectado a um total de ramais de ponte de conversor de potência conectados em paralelo em o lado CC. É possível selecionar o enrolamento do estator com relativamente poucos contatos de comutação porque os sistemas de enrolamento parcial são separados galvanicamente e dispostos em estrela fixa ou matriz poligonal, de modo que, para mudar o enrolamento, pelo menos um ponto de conexão de cada sistema parcial pode ser conectado a um ponto de conexão diametralmente oposto, do ponto de vista da posição de fase, de outro sistema parcial através de um componente de comutação separado.
Um sistema de motor elétrico inclui uma carcaça de motor e um núcleo de estator disposto dentro da carcaça de motor. O núcleo do estator inclui um trocador de calor de ferro traseiro para passar fluido através dele. Uma entrada de fluido está disposta em uma primeira porção a do trocador de calor de ferro traseiro que está pelo menos parcialmente em comunicação fluida com uma fonte de líquido refrigerante e está configurada para aceitar uma mistura de resfriamento. Uma saída de fluido é disposta em uma segunda porção do trocador de calor de ferro traseiro para liberar um refrigerante de gás do trocador de calor de ferro traseiro de modo que o refrigerante líquido seja conversível no refrigerante de gás no trocador de calor de ferro traseiro ao receber energia do núcleo do estator permitindo o gás refrigerante sai pela saída e, assim, remove o calor do núcleo do estator.
Um motor elétrico multifásico incluindo um alojamento, um estator montado no alojamento, um rotor montado rotativamente em relação ao estator e um sistema de detecção de posição configurado e disposto para emitir um sinal representando uma posição do rotor em relação ao estator. O sistema de detecção de posição inclui um membro rotativo montado em relação ao rotor e uma pluralidade de sensores digitais montados em relação ao membro rotativo. Pelo menos dois da pluralidade de sensores digitais são configurados e dispostos para gerar um sinal de saída de quadratura. A pluralidade de sensores digitais sendo configurados e dispostos para detectar porções discretas do membro rotativo para detectar uma posição do rotor em relação ao estator.
Um circuito de partida para motores elétricos monofásicos, incluindo motores de partida de fase dividida e capacitor, inclui um interruptor de estado sólido controlado por portão conectado em série ao enrolamento de partida do motor. Pulsos de referência retificados de um transformador de pulso são gerados para ligar um primeiro transistor para fornecer corrente de disparo para a chave de estado sólido. Inicialmente, quando o motor é energizado a zero rpm, os pulsos são recebidos na chave após a corrente do enrolamento de partida passar pelo nível de corrente zero para acionar a chave para conduzir cada meio ciclo e energizar o enrolamento de partida, no entanto, à medida que o motor acelera, os pulsos são recebidos cada vez mais cedo em relação ao cruzamento zero da corrente do enrolamento inicial até que, em uma velocidade selecionada, os pulsos sejam recebidos no comutador antes do cruzamento zero da corrente do enrolamento inicial, com o resultado de que o comutador não é mais condutivo fechado. Quando isso ocorre, a tensão no switch fica alta.
O método para controlar um motor elétrico monofásico ou polifásico controlado por conversor de tensão/frequência avalia o deslocamento de fase entre o EMF e o BEMF por meio do desvio entre o cruzamento zero da corrente de fase e a tensão produzida pela indução intrínseca e reajusta a frequência do conversor em conformidade. A medição da indução intrínseca é efetuada no cruzamento zero dos cursos de corrente da fase associada, em que durante a medição a fase é separada da rede de alimentação.
Um circuito de controle de motor elétrico, especialmente para um motor de fase dividida, no qual um resistor de coeficiente de temperatura positivo é interposto no circuito do enrolamento de partida para remover substancialmente o enrolamento de partida do circuito após a partida do motor enquanto um interruptor sensível à temperatura é fornecido em série com o motor para desenergizá-lo quando estiver sobrecarregado. O elemento de resistência de coeficiente de temperatura positivo tem um elemento sensível à temperatura associado ao mesmo que impede que o interruptor sensível à temperatura seja ativado para uma posição fechada a partir de uma posição aberta sempre que o elemento de resistência estiver acima de uma temperatura predeterminada.
Um pequeno motor bifásico com primeira e segunda bobinas de campo que cooperam cada uma com um rotor cilíndrico longo e fino. O rotor é fornecido com apenas um único par de pólos de rotor não salientes e tem uma relação comprimento/diâmetro que vantajosamente é de pelo menos cerca de 2.5. Um conjunto de peça de pólo do estator está em relação de fluxo magnético com o rotor e inclui primeiro e segundo conjuntos de pólos de estator salientes que cooperam respectivamente com a primeira e segunda bobinas de campo. Existem apenas dois pólos salientes do estator em cada conjunto, e os pólos do estator são espaçados angularmente por aproximadamente noventa graus elétricos. Em algumas modalidades, um dos pólos do estator no primeiro conjunto e um dos pólos do estator no segundo conjunto se estendem em direções opostas paralelas ao eixo do rotor a partir de um único elemento tubular que faz parte do conjunto da peça polar.
Um método de controle para um motor DC trifásico sem escovas. Uma voltagem induzida pela rotação de um rotor pode ser amostrada em um primeiro valor de cruzamento de zero esperado para produzir um primeiro valor de voltagem amostrado. Uma média de uma pluralidade de valores de voltagem amostrados, incluindo valores de voltagem amostrados em uma pluralidade de valores de cruzamento de zero esperados anteriores e o primeiro valor de voltagem amostrado, pode ser calculado. O primeiro valor de tensão amostrado pode ser subtraído da média calculada para produzir um erro de cruzamento delta zero. Um ciclo de trabalho de modulação de largura de pulso pode ser ajustado com base no erro de cruzamento delta zero. O ciclo de trabalho de modulação de largura de pulso pode ser usado para controlar uma velocidade de rotação do rotor.
Além das características básicas como tamanho pequeno, peso leve e fácil manutenção, o motor do veículo elétrico (EV) deve possuir características que permitam a produção de um alto torque em uma região de baixa velocidade e realizar uma ampla gama de operação de potência constante em uma região de alta velocidade. Na tentativa de melhorar ainda mais as propriedades de operação de potência constante do motor de indução (IM), este trabalho propõe uma mudança de pólos de seis fases IM (PCIM de seis fases). O PCIM de seis fases expande ainda mais a faixa de operação de potência constante sem aumentar o volume e a corrente do IM. Para esclarecer o princípio básico e as características de torque do PCIM de seis fases, primeiro, seu método de enrolamento e distribuição de mmf serão examinados. Em seguida, através do estabelecimento de um método de cálculo de desempenho baseado no método de ondas quase senoidais, será demonstrada a viabilidade de um cálculo de desempenho altamente preciso e suficiente para uso real. Além disso, esclarecendo as características de torque máximo por meio de experimentos.
Transientes de tensão de frente íngreme, gerados por condições de pré-disparo em disjuntores e contatores ao fechar, produzem fortes tensões de isolamento entre espiras nos enrolamentos da máquina. É descrito um programa de computador que simula a produção de transientes pré-ataque. A simulação é baseada em uma representação completa do sistema trifásico, incluindo barramentos, dispositivo de comutação, cabo e enrolamento do motor. A interação complexa entre o sistema e o dispositivo de comutação, e também a interação entre os três pólos do dispositivo de comutação, são totalmente levadas em consideração. Um método de solução baseado na transformada de Fourier e usando uma combinação de geradores de tensão e corrente para simular ações de comutação é usado nos cálculos.
Um motor de ímã permanente interno tolerante a falhas (FT-IPM) de cinco fases na roda incorpora os méritos de alta eficiência, alta densidade de potência e alta confiabilidade, adequado para veículos elétricos (EVs). Uma nova estratégia corretiva de controle de redes neurais inversas (NNI) é proposta para atingir a operação pós-falta. Neste esquema, o NN é usado para aproximar o modelo inverso do motor FT-IPM. Com este sistema NNI e o motor original combinados, um sistema composto pseudo-linear pode ser obtido. A simulação demonstra que a estratégia de controle proposta leva a um excelente desempenho de controle no modo defeituoso e oferece boa robustez contra distúrbios de carga.
Um circuito elétrico protege um motor elétrico de corrente contínua contra sobrecarga. O circuito possui um estator de ímã permanente, um rotor que recebe a corrente motriz por meio de um comutador, um diodo de recuperação e um resistor de precisão. O resistor de precisão está em série com o diodo de recuperação. Uma tensão de distribuição (Uv) é aplicada entre o diodo de recuperação e o resistor de precisão, por meio de uma chave de alimentação entre um dos eletrodos da chave de alimentação e um ponto nodal. O eletrodo de controle do interruptor de alimentação é conectado a uma saída do comparador. A primeira entrada do comparador é conectada ao ponto nodal e uma segunda entrada é ligada a um transmissor de valor limite. A ligação entre o primeiro eletrodo, a tensão de distribuição e o ponto nodal é interrompida acima de um valor limite pré-determinado e é restaurada quando a tensão cai abaixo de um valor limite inferior.
É aqui descrita uma válvula de borboleta para um motor de combustão interna; a válvula borboleta é dotada de: um motor elétrico trifásico sem escovas com três enrolamentos do estator e três sensores de posição angular destinados a determinar a posição angular de um rotor do motor elétrico; uma sede de válvula; um elemento de disco giratório ou borboleta, que engata na sede da válvula e é montado em um eixo de modo que pode girar em torno de um eixo de rotação para girar entre uma posição de abertura e uma posição de fechamento da sede da válvula sob o impulso do motor elétrico; uma transmissão de engrenagem para conectar o motor elétrico ao eixo do elemento de disco; e uma unidade de controle eletrônico projetada para acionar o motor elétrico de acordo com uma lógica de controle de feedback usando como quantidade de feedback a posição angular do elemento de disco em torno do eixo de rotação, medida por meio dos três sensores de posição angular integrados no motor elétrico.
Um método é fornecido para detectar uma corrente de fase insuficiente ou ausente em um motor síncrono de ímã permanente e inclui determinar uma posição de vetor composto de uma corrente de fase trifásica combinada em relação a uma porção estacionária do motor e atribuir um setor ao posição. O método inclui comparar a corrente de fase com uma corrente de limite calibrada correspondente ao setor e executar uma resposta quando o valor absoluto for menor que o limite. Um veículo inclui um dispositivo de armazenamento de energia (ESD), um motor/gerador configurado como um motor síncrono de ímã permanente, um inversor de tensão e um barramento para conduzir corrente CC do ESD para o inversor. Um controlador detecta uma corrente de fase insuficiente, determina uma posição do vetor de corrente da CA trifásica, atribui um setor à posição e executa uma resposta quando um valor absoluto da corrente de fase é menor que um limite calibrado.
Um motor elétrico de capacitor dividido permanente é construído usando componentes existentes de um projeto de motor de pólo sombreado conhecido para reduzir engenharia, ferramental, estoque e outros custos de fabricação do novo motor e, potencialmente, o projeto conhecido por meio de economia de escala. As alterações ao motor conhecido envolvem principalmente diferentes circuitos de enrolamento e a adição de um capacitor. O novo motor pode ser revertido com um único circuito de comutação.
