CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
4.2 KHẢ NĂNG CẢI THIỆN MẬT ĐỘ MÔ-MEN
Trong chương trước, việc so sánh “FI-PMa-SynRM” và hai biến thể của nó là “Inset SPMSM model” và “SynRM model” đã được dùng để đánh giá vai trò của
Vị trí rotor (góc cơ)
Hình 4.2. Sự thay đổi giá trị mật độ từ thông tại các điểm quan sát. sát.
nam châm vĩnh cửu và rào chắn từ thông trong mơ hình máy điện đã được thiết kế. Ở mục này để đánh giá đầy đủ khả năng cải thiện mật độ mơ-men của mơ hình đã
FI-PMa-SynRM 24,79 13,45 Modified SynRM 21,53 10,98
được thiết kế với một lượng nhỏ nam châm vĩnh cửu, “FI-PMa-SynRM” sẽ được so sánh với một mơ hình có tính thực tế bằng cách mở rộng đường biên của bề mặt rotor cũng như điểm của của rào chắn từ thông trong do đó chiều dài khe hở khơng khí lẫn khoảng cách giữa rào chắn từ thơng và khe hở khơng khí là giống với của “FI-PMa-SynRM”. Hình ảnh miêu tả của mơ hình này cũng đã được trình diễn ở Hình 2.1 và được gọi là “Modified SynRM”.
Hình 4.3 trình diễn sự so sánh sự biến đổi của mật độ mơ-men theo dịng điện và góc dịng điện (từ –90 đến 0 độ) giữa “FI-PMa-SynRM” và “Modified SynRM”. Có thể thấy “FI-PMa-SynRM” cho mật độ mô-men tốt hơn. Thêm nữa, FI-PMa- SynRM có vùng mật độ mơ-men lớn (tức là trên 20 Nm/L) rộng hơn với cùng một giá trị dịng điện và giải góc dịng điện. Điều này có thể được giải thích bởi một thực tế là “FI-PMa-SynRM” có được sự kết hợp của mơ-men từ trở và mô-men nam châm khi so sánh với các dạng máy điện khác, nghĩa là với nhiều rào chắn từ thơng để có được mơ-men từ trở lớn và một lượng nhỏ nam châm vĩnh cửu đặt trên bề mặt để có thêm một lượng mơ-men bổ sung nữa. Quan trọng nhất, vì nam châm vĩnh cửu trong “FI-PMa-SynRM” khơng dễ bị khử từ, một dịng điện có giá trị lớn hơn có thể được sử dụng để giúp cho máy điện có thể đạt được một mật độ mơ-men thậm chí cịn cao hơn nữa. Tuy nhiên nhiệm vụ này cần được tính tốn kỹ bởi các vấn đề cố hữu của máy điện liên quan đến sự bão hòa từ, khả năng tản nhiệt và sự khử từ cục bộ như đã được nhấn mạnh ở mục trước. Tóm lại mơ hình máy điện đã được thiết kế đã chứng minh là có thể đạt được mật độ mô-men cao phù hợp lần lượt là 13,45 Nm/L và 24,79 Nm/L tại các điều kiện định mức và cực đại.
Để có một cái nhìn rõ ràng hơn về khả năng cải thiện mật độ mô-men của mơ hình “FI-PMa-SynRM” đã được thiết kế, chế tạo, một khảo sát so sánh với một số mơ hình máy điện sử dụng nam châm đã được công bố trước đây là cần thiết. Bảng 4.1 trình bày một số thơng tin thu thập được về khả năng sản sinh mơ-men và mật độ mơ-men.
4.3 TĨM LƯỢC
Từ các phân tích trong chương này có thể thấy mơ hình FI-PMa-SynRM được đề xuất với việc sử dụng chỉ một lượng nhỏ nam châm vĩnh cửu nhưng đã có thể cải thiện được mật độ mơ-men một cách đáng kể trong khi sự khử từ cục bộ vẫn nằm trong phạm vi chấp nhận được và tránh được hiện tượng khử từ không thể phục hồi.
Bảng 4.1. Thơng tin về mật độ mơ-men.
Mơ hình Mật độ mơ- men (Nm/L) Tỷ lệ thể tích nam châm (%) Mật độ dòng điện cực đại (A/mm2) Khả năng chống lại hiện tượng khử từ không thể phục hồi
Chế tạo mẫu thử
FI-PMa-
SynRM 24,79 0,72 15,35 Phê chuẩn Đã thực hiện
Mơ hình trong
tham khảo [2] 14,91 4,32 Không rõ Phê chuẩn Đã thực hiện Mơ hình trong
tham khảo [3] 63,79 4,22 26,87 Phê chuẩn
Chưa thực hiện Mơ hình trong