VILLAMOS ENERGETIKA TANSZ ÉKBUDA PESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGY ETEM

Állandó mágneses szinkron szervomotorok vizsgálata

Jagasics SzilárdBME VET

Korszerű villamos hajtás igényei

- Közvetlen hajtás- Kis nyomaték hullámosság- Nagy dinamika- Nagy teljesítménysűrűség- Jó hatásfok

Állandó mágneses szinkron szervomotorok vizsgálata

- Nyomaték hullámosság forrásai

- Nyomaték hullámosság csökkentési módszerek

- Gyártási szórások hatásának vizsgálata- A vizsgálatot végeselemes szimulációval végeztem.

Nyomaték hullámosság

- Rezgést, zajt kelt- Rontja a végtermék minőségét

- Forrásai:• Táplálásból adódó (Torque ripple)• Fognyomaték (Cogging)

Fognyomaték csökkentő módszerek

- Megfontolt pólus- és horonyszám választás- Mágnes pólus ferdítés- Horony ferdítés

- Vizsgálati mód: végeselemes analízis

Fognyomaték periódus számítása

- Periódus:

ahol:2p: póluspárok számaZ: horonyszámLKT: Legkisebb Közös Többszörös

( )ZpLKTT

,2

2π=

Pólus- és horonyszám kombinációk

-1,2

-0,9

-0,6

-0,3

0

0,3

0,6

0,9

1,2

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60

Mechanikus szög [fok]

Cogging [Nm]

4p9h

4p12h

8p9h

8p15h

Mágnes pólus ferdítés

Horonyferdítés

Mágnes pólusív szélesség

-0,25

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

Mechanikus szög [fok]

Cogging [Nm]

71,6 fok

72,1 fok

Z=15, 2p=4, l=100mm

Gyártási szórások vizsgálata

- Excentricitás- Mágnes pozíció hiba- Állórész lemez szegecselés hatása

- Vizsgálati mód: végeselemes analízis

Vizsgált gép paraméterei

VU n 24= AIn 30= 238.5mm

Aj = mmDo 150= mml 100=

Excentricitás hatása

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120

Mechanikus szög [fok]

Cogging [Nm]

hibamentes

0.05 mm

0.1 mm

0.15 mm

0.2 mm

0.25 mm

0.3 mm

0.35 mm

Mágnes pozíció hiba hatása

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120

Mechanikus szög [fok]

Cogging [Nm]

hibamentesl

0.1 fok

0.2 fok

0.3 fok

0.4 fok

0.5 fok

0.6 fok

0.7 fok

0.8 fok

0.9 fok

1 fok

Pozíció hiba hatására fellépő százalékos cogging növekedés

012

34567

89

10

hibamentes

0,1 mm 0,2 mm 0,3 mm 0,4 mm 0,5 mm 0,6 mm 0,7 mm 0,8 mm 0,9 mm 1 mm

hiba mértéke [%]

Excentricitás hatására fellépő százalékos fognyomaték növekedés

0

1

2

3

4

5

6

7

8

hiba mentes 0,05 mm 0,1 mm 0,15 mm 0,2 mm 0,25 mm 0,3 mm 0,35 mm

hiba mértéke [%]

Szegecselés

Sorozatgyártáshoz szükséges:

- Megfontolt tervezés• Lemezalak választás• Pólusszám-horonyszám választás

- Pontos gyártástechnológia• Maximális fognyomaték érték esetén definiálható a gyártási tolerancia

További terveim

- Eddigi eredmények alapján a fognyomaték görbe vizsgálatával felderíthetőek bizonyos gyártási szórások.

- Kombinált szimulált hibájú modellek vizsgálatával tervezem bizonyítani, hogy a módszer diagnosztikai célra használható.

Köszönöm a figyelmet !