Thông số Đơn vị Tính toán giải tích Mô phỏng
Bg T 1,21 1,17 If A 0,26 0,253 Rf Ω 88,528 76.9 Laa H 0,397 0,37 Lslot H 0,12 0,035 Lend H 0,023 % η 66 70 cosφ Chọn 1.0 0,98 kE Chọn 0,565 -
Việc vát mép cực từ stator sẽ giúp từ trường tại khe hở không khí gần sine hơn. Qua đó sẽ góp phần giảm mô men đập mạch. Hướng tiếp cận này chưa được phân tích trong phạm vi luận văn, nhưng sẽ là tiền đề cho các phát triển đề tài tiếp theo. Điều này được thể hiện rõ ở hình 4.30
Hình 4.30. So sánh đặc tính mô men, dòng điện trước và sau khi vát mép cực stator
4.4. Thực nghiệm
Để chứng minh tính đúng đắn của thuật toán thiết kế (mục 4.1.3), kết quả tính toán (mục 4.2) cũng như mô hình liên kết mạch điện-từ trường (chương 2), tác giả tiến hành chế tạo và lấy các đặc tính thực nghiệm từ đó so sánh với kết quả tính toán
lý thuyết. Mục đích chính của nghiên cứu thử nghiệm dưới đây là chứng minh tính đúng đắn giữa mô hình thiết kế và mô phỏng.
Phần thứ nhất của việc thực nghiệm là xác định đặc tính B-H của vật liệu dùng để chế tạo thép stator và việc tạo rãnh stator để lồng dây quấn sẽ được thực hiện trên máy cắt dây CNC. Đối với cực từ nam châm vĩnh cửu tác giả sử dụng sản phẩm thương mại với kích thước theo đúng thiết kế đặt tại nơi sản xuất có tem kiểm định chất lượng (Nam châm Đại Việt). Phần gông rotor sử dụng thép khối C45, gia công bằng máy tiện vạn năng.
Phần hai tác giả đề cập đến các kết quả thu được giữa giá trị thực tế đo được với giá trị mô phỏng và lý thuyết thiết kế.
4.4.1. Đặc tính B-H thép kĩ thuật điện Posco 1300 chế tạo mạch từ stator
Đặc tính B-H của vật liệu chế tạo lõi thép stator có ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác của bài toán mô phỏng. Sau khi chế tạo hình dạng lõi thép stator sẽ tiến hành cắt toàn bộ răng và rãnh của stator, tạo thành kết cấu dạng trụ khép kín (hình 4.31) mục đích là để giảm ảnh hưởng của răng và rãnh stator trong quá trình đo đặc tính B-H.
Trên lõi sắt này tạo hai dây quấn (một sơ cấp và một thứ cấp), dây quấn tương tự như biến áp lõi hình xuyến [20]. Cuộn sơ cấp được nối với một biến áp tự ngẫu 1 pha có nguồn cấp với tần số cố định 50 Hz, nhằm mục đích thay đổi điện áp sơ cấp U1, dẫn đến thay đổi dòng điện sơ cấp I1. Cuộn thứ cấp để hở mạch và dùng volt kế để đo điện áp thứ cấp cảm ứng U2. Tại từng thời điểm ghi lại các giá trị U1, I1, U2
tương ứng.
Hình 4.31. Sơ đồnguyên lý đo đặc tính B-H thép Posco 1300 [20]
Cường độ từ trường H và mật độ từ thông B được xác định qua các biểu thức sau:
H =w1I1
Imag (4.89)
B = u2
√2πfw2S (4.90)
Để đảm bảo đo được đến điểm bão hòa, tính toán tại điểm cực đại H=2500A/m, B=1,65T. Kích thước mạch từ được xác định theo bảng 4.5.