Poznámky redaktora
Dosažitelný točivý mo-
ment u elektrického stroje úměrný ve-
likosti magnetického toku.
Ze vztahu (1) zřejmé, geometrické
rozměry motoru, a tím i jeho hmotnost, sou-
visejí pro daný jmenovitý výkon s velikostí
jmenovitých otáček a magnetickou indukcí. Tato cesta uplatňuje nejen
v oblasti elektromotorů, ale i vysokootáčko-
vých generátorů. Úvod
Elektromotor tradičně velmi výhod-
nou hnací jednotkou díky jednoduché kon-
strukci, příznivé ceně a ekologickým uka-
zatelům, dobré řiditelnosti a hospodárnos-
ti, související s velkou účinností a možností
rekuperace brzdné energie. Souřadnicová soustava γ, δ svázaná
s fázorem svorkového napětí statoru
δδ
U
Ui
I
Ψm
γ
q
β
d
Obr. Ten-
to vztah lze psát tvaru:**vzorec_1**
nlDBAP 2
stř
**vzorec_2**
pp
z
ηi
M
M
(W; A·m–1
, mm, mm, min–1
) (1)
kde
P je jmenovitý výkon elektromotoru,
A proudová hustota,
Bstř střední hodnota magnetické indukce,
D průměr rotoru,
l délka rotoru,
n hodnota jmenovitých otáček rotoru. V první
části článku jsou prezentovány charakteristické vlastnosti vysokootáčkových pohonů
a různé koncepce řídicích struktur.
Moderní technologie výroby elektromotorů
umožňují zmenšovat jejich rozměry a hmot-
nost nejen využitím výsledků výzkumu v ma-
teriálovém inženýrství, ale i přímým použi-
tím vztahu (1), tedy zvyšováním hodnot pro-
vozních otáček. Díky použití uvedených
materiálů pro výrobu budicích permanent-
ních magnetů synchronních strojů vykazují
tyto stroje výrazné zmenšení rozměrů např.
Při návrhu elektrického pohonu stan-
dardně respektován vztah, který vzájemně
váže výkon elektromotoru a jeho otáčky.
Kromě minimalizace rozměrů a hmotnos-
ti stroje potřeba vysokých otáček v někte-
rých případech dána i požadavky konkrét-
ní technologie. V případě těchto zařízení jsou využívány
vysokootáčkové elektromotory, neboť použití
převodovek dorychla nevýhodné z hlediska
momentových vlastností pohonu. 3. Díky dostupnosti a možnostem výkono-
vé a řídicí elektroniky lze v současnosti tyto
stroje napájet napětím s vysokou frekvencí
první harmonické složky řádově stovky až
tisíce hertzů.
Struktura
řízení
vysoko-
otáčkového
motoru
v souřadni-
cové sou-
stavě γ,
δ bez
zpětno
vazební
regulace
proudu
výpočet
napětí
Uγ* = 0
Uδ*
γ, δ
u, w
uu
uv
uw
PWM
6
PMSM
∫dtdt
ω1* φ1
γ, δ
u, w
KpΔpe
Δ
Kp
pe iδ
iu
iv
–2
,
. Jedním z nejtypičtějších po
užití vysokootáčkových motorů jsou zařízení
na úpravu materiálů, zejména brusná vřete-
na. Parametry ob-
vodu pro vedení magnetického toku určují
rozměry a hmotnost celého stroje. Z pohybo-
Jaroslav Novák, Martin Novák, Jan Chyský, ČVUT v Praze,
Fakulta strojní, Ústav přístrojové a řídicí techniky
Obr.
Optimálním řešením pro minimalizaci
rozměrů a hmotnosti elektromotoru je, na
základě uvedených skutečností, vysokootáč-
kový synchronní stroj s permanentními mag-
nety. druhé části jsou uvedeny informace o výzkum-
ných činnostech v této oblasti ČVUT, Fakultě strojní, včetně prezentace nejvýznam-
nějších výsledků.
s hydromotory jejich velikost úměrná
momentu vyšší hmotnost, daná nutností
použití magnetického obvodu feromagne-
tického materiálu. Toto zmenšení troj-
násobné.ELEKTRO 6/2011
Řízení vysokootáčkových
synchronních strojů (1. Příklad závislosti U = f(f) pro řízení
asynchronních a synchronních strojů
U
Un
fn f
V článku věnována pozornost specifikům vysokootáčkových pohonů synchronní-
mi motory s permanentními magnety a principům používaným při jejich řízení.
Obr. část)
1.
Moderní magneticky tvrdé materiály ze
speciálních slitin (nejčastěji NdFeB nebo
SmCo) magnetickou indukcí přibližně
1 T jsou v současnosti standardně využívá-
ny v synchronních strojích s výkony mi-
liwattů 1 MW.
oproti strojům asynchronním pro stejný vý-
kon a stejné otáčky. Jednou nevý-
hod elektrických strojů srovnání např. Vysokootáčkové energetické
jednotky s pohonem generátoru turbínou jsou
v současnosti velmi perspektivním řešením
