Motorë me shpejtësi të lartëpo marrin vëmendje gjithnjë e më të madhe për shkak të avantazheve të tyre të dukshme, siç janë dendësia e lartë e fuqisë, madhësia dhe pesha e vogël, si dhe efikasiteti i lartë i punës. Një sistem efikas dhe i qëndrueshëm i lëvizjes është çelësi për shfrytëzimin e plotë të performancës së shkëlqyer tëmotorë me shpejtësi të lartëKy artikull analizon kryesisht vështirësitë emotor me shpejtësi të lartënxisë teknologjinë nga aspektet e strategjisë së kontrollit, vlerësimit të këndeve dhe projektimit të topologjisë së fuqisë, dhe përmbledh rezultatet aktuale të kërkimit në vend dhe jashtë vendit. Më pas, përmbledh dhe parashikon trendin e zhvillimit tëmotor me shpejtësi të lartëteknologjia e drejtimit të makinës.
Pjesa 02 Përmbajtja e Kërkimit
Motorë me shpejtësi të lartëkanë shumë përparësi, të tilla si dendësia e lartë e fuqisë, vëllimi dhe pesha e vogël, dhe efikasiteti i lartë i punës. Ato përdoren gjerësisht në fusha të tilla si hapësira ajrore, mbrojtja dhe siguria kombëtare, prodhimi dhe jeta e përditshme, dhe janë përmbajtje e nevojshme kërkimore dhe drejtim zhvillimi sot. Në aplikimet me ngarkesë me shpejtësi të lartë, të tilla si boshtet elektrike, turbomakineritë, mikroturbinat me gaz dhe ruajtja e energjisë në volant, aplikimi i motorëve me shpejtësi të lartë mund të arrijë një strukturë të drejtpërdrejtë drejtimi, të eliminojë pajisjet me shpejtësi të ndryshueshme, të zvogëlojë ndjeshëm vëllimin, peshën dhe kostot e mirëmbajtjes, duke përmirësuar ndjeshëm besueshmërinë dhe ka perspektiva jashtëzakonisht të gjera aplikimi.Motorë me shpejtësi të lartëzakonisht i referohen shpejtësive që tejkalojnë 10kr/min ose vlerave të vështirësisë (produkti i shpejtësisë dhe rrënja katrore e fuqisë) që tejkalojnë 1 × Motori prej 105 është treguar në Figurën 1, e cila krahason të dhënat përkatëse të disa prototipeve përfaqësuese të motorëve me shpejtësi të lartë si në vend ashtu edhe në nivel ndërkombëtar. Vija e ndërprerë në Figurën 1 është niveli i vështirësisë 1 × 105, etj.
1,Vështirësitë në Teknologjinë e Ngasjes së Motorëve me Shpejtësi të Lartë
1. Çështje të stabilitetit të sistemit në frekuenca të larta themelore
Kur motori është në një gjendje frekuence themelore operimi të lartë, për shkak të kufizimeve të tilla si koha e konvertimit analog-në-dixhital, koha e ekzekutimit të algoritmit të kontrolluesit dixhital dhe frekuenca e ndërrimit të inverterit, frekuenca bartëse e sistemit të drejtimit të motorit me shpejtësi të lartë është relativisht e ulët, duke rezultuar në një rënie të ndjeshme të performancës së funksionimit të motorit.
2. Problemi i vlerësimit të pozicionit të rotorit me precizion të lartë në frekuencën themelore
Gjatë funksionimit me shpejtësi të lartë, saktësia e pozicionit të rotorit është thelbësore për performancën operative të motorit. Për shkak të besueshmërisë së ulët, madhësisë së madhe dhe kostos së lartë të sensorëve mekanikë të pozicionit, algoritmet pa sensor përdoren shpesh në sistemet e kontrollit të motorëve me shpejtësi të lartë. Megjithatë, në kushte të larta të frekuencës themelore të funksionimit, përdorimi i algoritmeve pa sensorë të pozicionit është i ndjeshëm ndaj faktorëve jo idealë, siç janë jolineariteti i invertorit, harmonikat hapësinore, filtrat e lakut dhe devijimet e parametrave të induktancës, duke rezultuar në gabime të konsiderueshme në vlerësimin e pozicionit të rotorit.
3. Shtypja e valëzimit në sistemet e ngasjes së motorëve me shpejtësi të lartë
Induktanca e vogël e motorëve me shpejtësi të lartë çon në mënyrë të pashmangshme në problemin e valëzimit të madh të rrymës. Humbja shtesë e bakrit, humbja e hekurit, valëzimi i çift rrotullues dhe zhurma e dridhjeve të shkaktuara nga valëzimi i lartë i rrymës mund të rrisin shumë humbjet e sistemeve motorike me shpejtësi të lartë, të zvogëlojnë performancën e motorit, dhe ndërhyrja elektromagnetike e shkaktuar nga zhurma e dridhjeve të larta mund të përshpejtojë plakjen e ngasësit. Çështjet e mësipërme ndikojnë shumë në performancën e sistemeve të motorëve me shpejtësi të lartë, dhe dizajni i optimizimit të qarqeve harduerike me humbje të ulët është thelbësor për sistemet e motorëve me shpejtësi të lartë. Si përmbledhje, dizajni i një sistemi motorik me shpejtësi të lartë kërkon shqyrtim gjithëpërfshirës të faktorëve të shumtë, duke përfshirë lidhjen e lakut të rrymës, vonesën e sistemit, gabimet e parametrave dhe vështirësitë teknike siç është shtypja e valëzimit të rrymës. Është një proces shumë kompleks që vendos kërkesa të larta në strategjitë e kontrollit, saktësinë e vlerësimit të pozicionit të rotorit dhe dizajnin e topologjisë së fuqisë.
2, Strategjia e Kontrollit për Sistemin e Ngasjes së Motorëve me Shpejtësi të Lartë
1. Modelimi i Sistemit të Kontrollit të Motorëve me Shpejtësi të Lartë
Karakteristikat e frekuencës themelore të lartë të funksionimit dhe raportit të ulët të frekuencës bartëse në sistemet e drejtimit të motorëve me shpejtësi të lartë, si dhe ndikimi i çiftëzimit dhe vonesës së motorit në sistem, nuk mund të injorohen. Prandaj, duke marrë parasysh dy faktorët kryesorë të mësipërm, modelimi dhe analizimi i rindërtimit të sistemeve të drejtimit të motorëve me shpejtësi të lartë është çelësi për përmirësimin e mëtejshëm të performancës së drejtimit të motorëve me shpejtësi të lartë.
2. Teknologjia e Kontrollit të Shkëputjes për Motorët me Shpejtësi të Lartë
Teknologjia më e përdorur gjerësisht në sistemet e motorëve me performancë të lartë është kontrolli FOC. Në përgjigje të problemit serioz të çiftëzimit të shkaktuar nga frekuenca e lartë themelore e funksionimit, drejtimi kryesor i kërkimit aktualisht janë strategjitë e kontrollit të shkëputjes. Strategjitë e kontrollit të shkëputjes që studiohen aktualisht mund të ndahen kryesisht në strategji kontrolli të shkëputjes të bazuara në model, strategji kontrolli të shkëputjes të bazuara në kompensimin e shqetësimeve dhe strategji kontrolli të shkëputjes të bazuara në rregullatorin kompleks të vektorit. Strategjitë e kontrollit të shkëputjes të bazuara në model përfshijnë kryesisht shkëputjen me reagim përpara dhe shkëputjen me reagim, por kjo strategji është e ndjeshme ndaj parametrave të motorit dhe madje mund të çojë në paqëndrueshmëri të sistemit në rastet e gabimeve të mëdha të parametrave, dhe nuk mund të arrijë shkëputje të plotë. Performanca e dobët e shkëputjes dinamike kufizon gamën e aplikimit të saj. Dy strategjitë e fundit të kontrollit të shkëputjes janë aktualisht pika të nxehta kërkimore.
3. Teknologjia e Kompensimit të Vonesës për Sistemet Motorike me Shpejtësi të Lartë
Teknologjia e kontrollit të shkëputjes mund ta zgjidhë në mënyrë efektive problemin e çiftëzimit të sistemeve të motorëve me shpejtësi të lartë, por lidhja e vonesës e futur nga vonesa ende ekziston, kështu që nevojitet kompensim aktiv efektiv për vonesën e sistemit. Aktualisht, ekzistojnë dy strategji kryesore të kompensimit aktiv për vonesën e sistemit: strategjitë e kompensimit të bazuara në model dhe strategjitë e kompensimit të pavarura nga modeli.
Pjesa 03 Përfundimi i Hulumtimit
Bazuar në arritjet e deritanishme të kërkimit nëmotor me shpejtësi të lartëTeknologjia e transmisionit në komunitetin akademik, e kombinuar me problemet ekzistuese, drejtimet e zhvillimit dhe kërkimit të motorëve me shpejtësi të lartë përfshijnë kryesisht: 1) kërkime mbi parashikimin e saktë të rrymës me frekuencë të lartë themelore dhe çështjeve që lidhen me vonesën e kompensimit aktiv; 3) Kërkime mbi algoritmet e kontrollit të performancës dinamike të lartë për motorët me shpejtësi të lartë; 4) Kërkime mbi vlerësimin e saktë të pozicionit të këndit dhe modelin e vlerësimit të pozicionit të rotorit në domenin e shpejtësisë së plotë për motorët ultra të shpejtë; 5) Kërkime mbi teknologjinë e kompensimit të plotë për gabimet në modelet e vlerësimit të pozicionit të motorit me shpejtësi të lartë; 6) Kërkime mbi topologjinë e fuqisë së motorit me frekuencë të lartë dhe humbje të lartë të shpejtësisë së lartë.
Koha e postimit: 24 tetor 2023
