Zygmunt Kiliszewski, test mocy i rotacji maksymalnej czterofazowego Bezszczotkowego Szybkoobrotowego Motoru [Silnika] Hybrydowego - Brushless Hybrid Fast - Rotation Motor No. 1, funkcjonującego w rygorze superpozycji biegunów magnetycznych, tj. wykonującego dwa kroki na obrót z czterech systemowych (N - S; obrót rotora o 180 st.; S - N).
Motor synchroniczny jest zasilany przemiennikiem częstotliwości XSY - AT 1 o mocy 1,5 kW. Jego fazy E1 oraz E2 [U; V; W (E3) - nie jest podłączona] zasilają cztery transformatory sieciowe o parametrach: a) 230 VAC/17 VAC//120 VA, marki nieautoryzowanej; b) dwa: 230 VAC/24 VAC//100 VA, marki BREVE; c) 230 VAC/17 VAC//65 VA, marki INDEL - połączone uzwojeniami pierwotnymi równolegle, natomiast wtórne są skojarzone w układzie szeregowym, celem zwielokrotnienia napięcia zasilania maszyny elektrycznej. Czwarte trafo jest podłączone, zarówno uzwojeniem pierwotnym oraz wtórnym, do przemysłowego stycznika "ELESTER" o mocy 230 VAC//5,5 kW.
Obciążenie stanowi śmigło wykonane ze sklejki dębowej przez autora (serdecznie dziękuję Koledze Mariuszowi ze Świnoujścia !!!).
Twornik maszyny synchronicznej nr 1 bazuje na doskonałym układzie liczbowym ósemkowym ([8] - SECTIO AUREA) i jego krotności należące do {N}. Pole magnetyczne twornika wykonuje charakterystyczne cztery kroki na obrót. Za nim przemieszcza się o tą samą wielkość kątową wirnik [maszyna synchroniczna].
Parametry:
A. Dane systemu kontroli kursorami czasu: f = 142,85 Hz = 8,57 kRPM (REKORD silnika podczas obciążenia śmigłem !!!); T = 7,00 ms; f(min) = 4,4 Hz = 264 RPM.
B. Tablica parametrów: f = 142,35 Hz; T = 7,03 ms; Rise = 2,00 ms; Fall = 9,40 ms; Width(plus) = 3,43 ms; Width(minus) = 1,60 ms; Duty(plus) = 68,2 %; Peak = 280,00 V; RMS = 49,96 V; Max = 124 V; Min = minus 156,00 V; Amplituda = 277,2 V. I(obciążenia rotacji max) = 10,80 A; I(max rozruchu) = 24,20 A !!!
C. Oscylogram przebiegu przewodów sterujących linii [L1 - L3] regularny: sinus/trójkąt.
D. Obliczenie mocy: P = UI cos φ = 49,96 V * 10,8 A * 0,85(av) = 458,6328 W = 0,459 kW. Dane te oznaczają, że w miejsce czwartego transformatora powinien być zamontowany 100 VA. Suma mocy transformatorów testowych wynosi: 120 + 200 + 65 [VA] = 385 VA = 0,385 kVA. Zwiększenie częstotliwości do 142,85 Hz spowodowało podwyższenie mocy: 539,568 W - 385 VA(cos φ = 1; np. podczas zasilania żarówki włóknowej) =154,568 W = 0,155 kW.
E. Silnik w czasie rozpędzania był intensywnie chłodzony, silnym strumieniem powietrza, przez śmigło i z tego powodu jego temperatura była znikoma.
F. Motor funkcjonuje w zastępczym systemie sterowania, ponieważ autor dotychczas nie ustalił na rynku produktu w postaci czterofazowego przemiennika częstotliwości.
G. Maksymalna prędkość synchroniczna punktu znajdującego się na wierzchołku łopaty śmigła: [πD * RPM] = 0,7285 m * 8570 RPM = (6243,245 m/min)/60 = 104,054 m/s (olbrzymia wartość !!!).
H. Cztery fazy [E1; E2; E3; E4] twornika bezszczotkowej maszyny synchronicznej skojarzone są w czworokąt, w dwóch [równoległych] gałęziach. Cewki w nich połączone są szeregowo. Z tego powodu każda z faz jest zasilana przez przemiennik częstotliwości na bazie opisanych dwóch kroków. Połączenie w czteroramienną gwiazdę, w tym trybie, nie może być stosowane, ponieważ nastąpiłoby generowanie mocy tylko dwiema z nich na kierunku [L1 - L3] lub [L2 - L4]. W systemie czterokrokowym nie ma istotnego znaczenia system skojarzenia i dot. głównie napięć - zatem: P = 2UIcos φ (nowy wzór; U oraz I w/g RMS; 2 linie sterujące silnikiem). [19.11.2021 r.].
I. Częstotliwość nośna podczas biegu jałowego (silnik nie obciążony śmigłem); [f (przemiennika) = 100 Hz]: a) faza wznoszenia i opadania: 8,333 kHz; b) faza szczytu = 2,083 kHz; c) faza pośrednia = 10 - 12,5 kHz; d) zakres: 2,083 – 12,5 [kHz]; I(rot. max) = 15,33 A; [f (przemiennika) = 150 Hz]: fazy wznoszenia, opadania oraz szczytu ok. 10 kHz; I(rot. max) = 8,20 A.
J. Zasilanie trzech pierwszych transformatorów przemiennikiem: a) 50 Hz: I(rot. max) = 6,84 A; faza szczytu = 520,75 Hz; faza pośrednia = 10,41 kHz; b) 100 Hz: I(rot. max) = 4,19 A; faza szczytu = 1,042 kHz; faza pośrednia = 12,5 kHz; c) 150 Hz: I(rot. max) = 2,45 A; faza szczytu = 2,083 kHz; faza pośrednia = 10,2 kHz. Najbardziej poprawny przebieg sygnału uzyskano w/g lit. "b" - idealny trapez równoramienny (!).
K. Rotacja max biegu jałowego, podczas zasilania 4 wyszczególnionymi trafami = 224,2 Hz = 13,452 kRPM; I max = 14,60 A.
L. Doktorant Politechniki Poznańskiej - Pan Krzysztof Nowopolski zmodyfikował "Parameter specification" XSY - AT 1 - No.: P01 [80 Hz]; P03 [40 Hz]; P04 [15V], co spowodowało liniowe narastanie charakterystyki "U", a zatem również "I". [Dziękuję :)].
Ł. Cd. klip MOV 05455.
Na przedstawionej zasadzie, zwiększonej "f", funkcjonują współczesne transformatory zasilające min. technologie MIG, MAG, TIG, plazmowe i laserowe.
Serdecznie pozdrawiam :).
Due to the lack of space, please kindly translate the text yourself. Thank you very much:)
