Modelul Numeric 2D al Motorului de Curent Continuu

cu Magnei Permaneni

University POLITEHNICA BucharestFaculty of Electrical Engineering

Cuprins

Model magnetic staionar (permite calculul tensiunii electromotoare si analiza reaciei indusului).

Model de regim tranzitoriu obinut prin cuplarea problemei de cmp cu una de circuit cu considerarea micrii rotorului (pentru studiul fenomenelor specifice comutaiei).

Se prezint dou modele numerice 2D pentru calculul cmpului magnetic pentru un motor de c.c. cu magnei permaneni din ferit:

Datele motoruluiMotor de c.c. cu magnei permaneni din ferit fixai prin lipire cu rina epoxidic de carcasa exterioar

PN = 145 W, MN = 0,4 Nm,nN = 3450 rot/min, UN = 12,5 V and IN = 19,7 A.

Motorul a fost fabricat de S.C. Ana IMEP S.A. Piteti, folosit pentru n instalaia de climatizare a unui automobil.

Rotorul are 12 crestturi cu seciile bobinelor conectate la cele 12 lamele ale colectorului.

Datele motoruluiMotor de c.c. cu magnei permaneni din ferit fixai prin lipire cu rina epoxidic de carcasa exterioar

PN = 145 W, MN = 0,4 Nm,nN = 3450 rot/min, UN = 12,5 V and IN = 19,7 A.

Motorul a fost fabricat de S.C. Ana IMEP S.A. Piteti, folosit pentru n instalaia de climatizare a unui automobil.

Rotorul are 12 crestturi cu seciile bobinelor conectate la cele 12 lamele ale colectorului.

Modelul magnetic staionarEcuaia de cmp Proprieti de material:

Miezuri magnetice:

Magnet permanent Ferit Ceramic

H/m104 70=

T37.0kA/cm 2.46=

19.1/

r

c

0

=

==

BH

mrm

ntrefier, crestturi:

( )[ ] ( )( )[ ]p0/rotrotrot MBJAB +=

A=0

A=0

A=0

x

z

y

Ecuaia de cmp

Sursele cmpului:

Densitatea curenilor din indus

( )[ ] lJJAB += rotrot

Densitatea curenilor superficiali echivaleni de pe suprafaa magneilor

P1(xP1, yP1)

P3(xP3, yP3)

P2(xP2, yP2)

(e)

x

y

( ) ( )=

++=3

1 21,

k

ekP

ekP

ekP

ekPe

e AycxbayxA

[ ]{ } { }bK =A

( )1kk,k1,k s1kk,sk1,kk 2

1+ + += lJlJb

( )kkmckk HJ ,1,1 cos =

Sistemul de ecuaii:3

el

ek

eb = J

Modelul magnetic staionar

( )[ ] ( )( )[ ]p0/rotrotrot MBJAB +=

k-1 k k+1

y

O x

MM

M

M

M

M

M m

sk-1,k Jk-1,k

Jk,k+1

Modelul magnetic staionar

Rezolvarea sistemului de ecuaii neliniar se face prin Newton-Raphson

Dependena reluctivitii miezuluicu inducia magnetic

Evoluia variaiei relative a soluiei n algoritmul Newton-Raphson

( ) ( ) 2222

+

=+=

xA

yABBB

eeey

ex

e

[ ]{ } { }bK =A)A(

{ }{ } impus