Sähkökoneen vääntömomentin määrittäminen
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.
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
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.
