Motorë me shpejtësi të lartëpo marrin vëmendje në rritje për shkak të avantazheve të tyre të dukshme si densiteti i lartë i fuqisë, madhësia dhe pesha e vogël dhe efikasiteti i lartë i punës.Një sistem lëvizës efikas dhe i qëndrueshëm është çelësi për të shfrytëzuar plotësisht performancën e shkëlqyer tëmotorët me shpejtësi të lartë.Ky artikull analizon kryesisht vështirësitë emotor me shpejtësi të lartëdrejtoni teknologjinë nga aspektet e strategjisë së kontrollit, vlerësimit të këndit dhe dizajnit të topologjisë së fuqisë, dhe përmbledh rezultatet aktuale të kërkimit brenda dhe jashtë vendit.Më pas, ai përmbledh dhe prospekton trendin e zhvillimit tëmotor me shpejtësi të lartëteknologjia e drejtimit.
Pjesa 02 Përmbajtja Kërkimore
Motorë me shpejtësi të lartëkanë shumë përparësi si densiteti i lartë i 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 e ngarkesave me shpejtësi të lartë si boshtet elektrike, turbomakineri, mikroturbinat me gaz dhe ruajtja e energjisë në rrota volant, aplikimi i motorëve me shpejtësi të lartë mund të arrijë një strukturë të drejtpërdrejtë të drejtimit, të eliminojë pajisjet me shpejtësi të ndryshueshme, të reduktojë ndjeshëm vëllimin, peshën dhe kostot e mirëmbajtjes. , ndërkohë që përmirëson ndjeshëm besueshmërinë dhe ka perspektiva jashtëzakonisht të gjera aplikimi.Motorë me shpejtësi të lartëzakonisht i referohen shpejtësive që kalojnë 10kr/min ose vlerave të vështirësisë (produkti i shpejtësisë dhe rrënja katrore e fuqisë) që tejkalojnë 1 × Motori i 105 është paraqitur në Figurën 1, i cili krahason të dhënat përkatëse të disa prototipeve përfaqësues të motorëve me shpejtësi të lartë si në vend. dhe ndërkombëtarisht.Vija e ndërprerë në figurën 1 është niveli i vështirësisë 1 × 105, etj
1,Vështirësitë në teknologjinë e drejtimit të motorit me shpejtësi të lartë
1. Çështjet e stabilitetit të sistemit në frekuenca të larta themelore
Kur motori është në një gjendje të frekuencës themelore të funksionimit 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 lëvizjes së 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 funksionale të motorit.Për shkak të besueshmërisë së ulët, madhësisë së madhe dhe kostos së lartë të sensorëve të pozicionit mekanik, algoritmet pa sensorë përdoren shpesh në sistemet e kontrollit të motorit me shpejtësi të lartë.Megjithatë, në kushte të larta të frekuencës themelore të funksionimit, përdorimi i algoritmeve pa sensor pozicioni është i ndjeshëm ndaj faktorëve jo idealë si jolineariteti i inverterit, harmonikat hapësinore, filtrat e lakut dhe devijimet e parametrave të induktivitetit, duke rezultuar në gabime të rëndësishme në vlerësimin e pozicionit të rotorit.
3. Shtypja e valëzimit në sistemet e lëvizjes së motorëve me shpejtësi të lartë
Induktiviteti i vogël i 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 rrotullimit dhe zhurma e dridhjeve të shkaktuara nga rryma e lartë 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 lartë e dridhjeve mund të përshpejtojë plakjen e shofer.Çështjet e mësipërme ndikojnë shumë në performancën e sistemeve të drejtimit të motorëve me shpejtësi të lartë dhe dizajni i optimizimit të qarqeve harduerike me humbje të ulëta është thelbësor për sistemet e drejtimit të motorëve me shpejtësi të lartë.Si përmbledhje, dizenjimi i një sistemi lëvizës motori me shpejtësi të lartë kërkon një konsideratë gjithëpërfshirëse të faktorëve të shumtë, duke përfshirë bashkimin e qarkut aktual, vonesën e sistemit, gabimet e parametrave dhe vështirësitë teknike të tilla si shtypja e valëzimit aktual.Është një proces shumë kompleks që vendos kërkesa të larta për strategjitë e kontrollit, saktësinë e vlerësimit të pozicionit të rotorit dhe dizajnin e topologjisë së fuqisë.
2, Strategjia e kontrollit për sistemin e lëvizjes së motorëve me shpejtësi të lartë
1. Modelimi i Sistemit të Kontrollit të Motorit me shpejtësi të lartë
Karakteristikat e frekuencës themelore të funksionimit të lartë dhe raportit të ulët të frekuencës së bartësit në sistemet e lëvizjes së motorëve me shpejtësi të lartë, si dhe ndikimi i bashkimit 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 lëvizjes së 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 në sistemet e lëvizjes së motorëve me performancë të lartë është kontrolli FOC.Në përgjigje të problemit serioz të bashkimit të shkaktuar nga frekuenca e lartë themelore e funksionimit, drejtimi kryesor i kërkimit aktualisht është shkëputja e strategjive të kontrollit.Strategjitë e kontrollit të shkëputjes të studiuara aktualisht mund të ndahen kryesisht në strategjitë e kontrollit të shkëputjes të bazuara në modele, strategjitë e kontrollit të shkëputjes të bazuara në kompensimin e shqetësimeve dhe strategjitë komplekse të kontrollit të shkëputjes së bazuar në rregullatorë vektorial.Strategjitë e kontrollit të shkëputjes së bazuar në model përfshijnë kryesisht shkëputjen përpara dhe shkëputjen e reagimit, 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 dinamike e shkëputjes kufizon gamën e tij të aplikimit.Dy strategjitë e fundit të kontrollit të shkëputjes janë aktualisht pika të nxehta kërkimore.
3. Teknologjia e kompensimit të vonesave për sistemet motorike me shpejtësi të lartë
Teknologjia e kontrollit të shkëputjes mund të zgjidhë në mënyrë efektive problemin e bashkimit të sistemeve të lëvizjes së motorëve me shpejtësi të lartë, por lidhja e vonesës e futur nga vonesa ende ekziston, kështu që nevojitet kompensim efektiv aktiv për vonesën e sistemit.Aktualisht, ekzistojnë dy strategji kryesore aktive të kompensimit për vonesën e sistemit: strategjitë e kompensimit të bazuara në modele dhe modele të strategjive të pavarura të kompensimit.
Pjesa 03 Përfundimi i Kërkimit
Bazuar në arritjet aktuale të kërkimit nëmotor me shpejtësi të lartëteknologjia e lëvizjes në komunitetin akademik, e kombinuar me problemet ekzistuese, drejtimet e zhvillimit dhe kërkimit të motorëve me shpejtësi të lartë përfshijnë kryesisht: 1) kërkimin mbi parashikimin e saktë të rrymës së lartë themelore të frekuencës së lartë dhe çështjet e vonesës së kompensimit aktiv;3) Hulumtimi mbi algoritmet e kontrollit të performancës së lartë dinamike për motorët me shpejtësi të lartë;4) Hulumtimi mbi vlerësimin e saktë të pozicionit të këndit dhe modelit të vlerësimit të pozicionit të rotorit të domenit me shpejtësi të plotë për motorët me shpejtësi ultra të lartë;5) Hulumtimi mbi teknologjinë e kompensimit të plotë për gabimet në modelet e vlerësimit të pozicionit të motorit me shpejtësi të lartë;6) Hulumtimi mbi Topologjinë e Fuqisë së Motorit me Frekuencë të Lartë dhe Humbje të Lartë.
Koha e postimit: Tetor-24-2023