Mô hình tốn học của máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửu hỗ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN TỪ TRỞ

1.3 MƠ HÌNH TỐN HỌC

1.3.3 Mô hình tốn học của máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửu hỗ

trợ

Có thể hiểu một cách đơn giản, máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửu hỗ trợ sẽ nằm trung gian giữa máy điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu và máy điện từ trở đồng bộ trong đó một lượng giới hạn nam châm vĩnh cửu được sử dụng và về nguyên tắc là có thể thêm chúng vào các rào chắn từ thơng có sẵn của máy điện từ trở đồng bộ. Kiểu máy điện này tương ứng với phương pháp thứ 2 để cải thiện mật độ mơ-men như đã được nhắc đến phía trên. Ví dụ đơn giản về kết cấu rotor của máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửu hỗ trợ được trình diễn trên Hình 1.11.

Vì vậy với kiểu máy điện này, nam châm vĩnh cửu và từ thông nam châm vĩnh cửu vẫn được xem là nằm trên trục q thay vì trục d như ở máy điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu.

d = L id d, q = L iq q −m (1-8) Mạch điện tương đương và biểu đồ pha của kiểu máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửu hỗ trợ được trình diễn trên Hình 1.12 và 1.13, cịn phương trình điện áp sẽ được miêu tả như sau:

Hình 1.11. Cấu trúc rotor đơn giản của máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửu hỗ trợ.

( )2 ( )2

d d q q m

V = L I + L I − (1-9)

Hình 1.13. Biểu đồ pha của máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửu hỗ trợ. Hình 1.12. Mạch điện tương đương của máy điện từ trở đồng bộ nam Hình 1.12. Mạch điện tương đương của máy điện từ trở đồng bộ nam

1.3.4 Mơ hình tồn học của máy điện từ trở đồng bộ nam châm vĩnh cửa hỗ trợ từ thông tăng cường

Kiểu máy điện này tương ứng với phương pháp thứ 3 để cải thiện mật đô mô- men của máy điện từ trở, và là một kiểu máy điện mới được quan tâm trong thời gian gần đây. Bởi việc không tận dụng rào chắn từ thơng có sẵn trên rotor để chèn thêm nam châm vĩnh cửu nên kết cấu của kiểu máy điện này khơng có dạng chung đại diện. Bên cạnh đó, để tránh sự trùng lặp, hình ảnh kết cấu mà sẽ thực sự được trình bày trong chương tiếp theo, trong mục này sẽ chỉ trình bày các cơng thức và mơ hình tốn học. Từ thơng móc vịng dọc và ngang trục của kiểu máy điện này sẽ được miêu tả như sau:

,

d L id d m q L iq q

 = +  = (1-10)

Có thể thấy với kiểu máy điện này nam châm vĩnh cửu và từ thơng móc vịng Hình 1.14. Mạch điện tương đương của máy điện từ trở đồng bộ nam

của nam châm sẽ được đặt trên trục d tương tự như của kiểu máy điện nam châm vĩnh cửu, tuy nhiên từ thơng móc vịng trục d của dịng điện phần ứng khơng chống lại mà hỗ trợ từ thơng móc vịng của nam châm. Chính vì điều này mà trong tên gọi của kiểu máy điện này có từ “từ thơng tăng cường”.

Mạch điện tương đương và biểu đồ pha của kiểu máy điện này được trình diễn trên Hình 1.14 và 1.15 , cịn phương trình điện áp sẽ được miêu tả như sau:

( )2 ( )2

d d m q q

V = L I + + L I (1-11)