Sähkökoneen vääntömomentin määrittäminen

Image
Kestomagneetteja hyödyntävän sähkömoottorin ohjausalgoritmi vaikuttaa merkittävästi sähkömoottorilta saatavaan vääntömomenttiin. Ohjausalgoritmi jakaa sähkökomoottoriin syötettävän kokonaisvirran moottorin sisällä kahdeksi eri virtakomponentiksi, joiden yhdistelmä määrittää sähkömoottorilta saatavan vääntömomentin . Kestomagneetteja hyödyntävän sähkömoottorin vääntömomentti saadaan määritettyä alla olevan yhtälön avulla Muuttujat ovat vakioarvoja (parametreja), jotka riippuvat käytössä olevasta moottorista. on moottorin käämityksestä riippuva napapariluku, ja moottorin induktanssit ja kestomagneettien muodostama käämivuo. p = 7 Ld = 1.2 mH Lq = 1.3 mH ψ_{PM} = 0.23 Vs
Sähkömoottoriin syötettävä kokonaisvirta jakaantuu siis sähkömoottorin sisällä kahdeksi eri virtakomponentiksi id ja iq. Kokonaisvirran suuruus Määritetään algoritmin avulla, millä tavalla syötetyn kokonaisvirran on jakaannuttava sähkömoottorin sisällä eri virtakomponenteiksi id ja iq, jotta sähkömoottorin hyötysuhde olisi syötetyllä virralla paras mahdollinen. Sähkömoottorin hyötysuhde on suurin silloin, kun moottoriin syötetävällä virralla saadaan mahdollisimman suuri vääntömomentti . Sähkömoottoriin syötettävä kokonaisvirta ikok = 100 A. Määritetään ensin virran id arvot, joilla vääntömomentti T lasketaan. Vääntömomentti lasketaan esim. virran id arvoilla -100, 99, 98 ... 98, 99, 100. Virran i_q arvo saadaan ratkaistua yhtälöstä Näillä virtayhdistelmillä saatava vääntömomentti voidaan määrittää yhtällöllä ja vääntomomentin arvoista saadaan etsittyä suurin arvo Tmax. Matlab ohjelmiston avulla kyseinen laskenta saadaan tehtyä seuraavilla komennoilla. for-silmukan sisällä toistetaan aina virran id sekä vääntömomentin T laskenta virran iq eri arvoilla. Alla olevassa taulukossa on esitetty muuttujien id, iq ja T arvot for- silmukan suorittamisen jälkeen. Jokaisessa muuttujassa on 201 arvoa ja n on juokseva numero 1:stä 201:een ja se kertoo monesko muuttujan arvo on kyseessä.
Image
for-silmukan sisällä toistetaan aina virran id sekä vääntömomentin T laskenta virran iq eri arvoilla. Alla olevassa taulukossa on esitetty muuttujien id, iq ja T arvot for- silmukan suorittamisen jälkeen. Jokaisessa muuttujassa on 201 arvoa ja n on juokseva numero 1:stä 201:een ja se kertoo monesko muuttujan arvo on kyseessä
Image
Vääntömomentti saa siis suurimman arvonsa 241.7264 Nm, kun 100 A kokonaisvirta jaetaan moottorin sisällä komponenttieihin id = −4 A ja iq = 99.92 A. Laskenta algoritmin kulkua voidaan kuvata alla olevan vuokaavion avulla.
Image