Мотори со голема брзинадобиваат сè поголемо внимание поради нивните очигледни предности како што се високата густина на моќност, малите димензии и тежина и високата работна ефикасност. Ефикасен и стабилен систем за погон е клучот за целосно искористување на одличните перформанси намотори со голема брзинаОваа статија главно ги анализира тешкотиите намотор со голема брзинаја водат технологијата од аспект на стратегија за контрола, проценка на агли и дизајн на топологија на моќност, и ги сумираат тековните резултати од истражувањата дома и во странство. Потоа, ги сумираат и ги разгледуваат трендовите на развој намотор со голема брзинатехнологија на возење.
Дел 02 Содржина на истражување
Мотори со голема брзинаимаат многу предности како што се висока густина на моќност, мал волумен и тежина и висока работна ефикасност. Тие се широко користени во области како што се воздухопловството, националната одбрана и безбедност, производството и секојдневниот живот, и денес се неопходна истражувачка содржина и насока на развој. Во апликации со големо оптоварување, како што се електрични вретена, турбомашини, микро гасни турбини и складирање на енергија на замаец, примената на високобрзински мотори може да постигне структура со директен погон, да ги елиминира уредите со променлива брзина, значително да ги намали волуменот, тежината и трошоците за одржување, а истовремено значително да ја подобри сигурноста и има исклучително широки перспективи за примена.Мотори со голема брзинаобично се однесуваат на брзини што надминуваат 10kr/min или вредности на тежина (производ од брзината и квадратен корен од моќноста) што надминуваат 1 × Моторот од 105 е прикажан на Слика 1, која ги споредува релевантните податоци на некои репрезентативни прототипови на високобрзински мотори и на домашно и на меѓународно ниво. Испрекинатата линија на Слика 1 е ниво на тежина од 1 × 105, итн.
1,Тешкотии во технологијата на погон на мотори со голема брзина
1. Проблеми со стабилноста на системот при високи фундаментални фреквенции
Кога моторот е во состојба на висока работна фундаментална фреквенција, поради ограничувања како што се времето на конверзија од аналогно во дигитално, времето на извршување на алгоритмот на дигиталниот контролер и фреквенцијата на префрлување на инверторот, носечката фреквенција на системот за погон на моторот со голема брзина е релативно ниска, што резултира со значително намалување на работните перформанси на моторот.
2. Проблемот на високопрецизна проценка на положбата на роторот во основна фреквенција
За време на работа со голема брзина, точноста на положбата на роторот е клучна за оперативните перформанси на моторот. Поради ниската сигурност, големата големина и високата цена на механичките сензори за положба, алгоритмите без сензор често се користат во системи за контрола на мотори со голема брзина. Сепак, под услови на висока фундаментална фреквенција на работа, употребата на алгоритми без сензор за положба е подложна на неидеални фактори како што се нелинеарноста на инверторот, просторните хармоници, филтрите на јамките и отстапувањата на параметрите на индуктивноста, што резултира со значителни грешки во проценката на положбата на роторот.
3. Потиснување на бранувањата во системи за погон на мотори со голема брзина
Малата индуктивност на брзите мотори неизбежно води до проблемот на големо бранување на струјата. Дополнителната загуба на бакар, загуба на железо, бранување на вртежниот момент и бучавата од вибрации предизвикани од големото бранување на струјата можат значително да ги зголемат загубите на брзите моторни системи, да ги намалат перформансите на моторот, а електромагнетните пречки предизвикани од високото бучаво вибрации можат да го забрзаат стареењето на погонот. Горенаведените проблеми значително влијаат врз перформансите на брзите моторни погонски системи, а оптимизираниот дизајн на хардверските кола со ниски загуби е клучен за брзите моторни погонски системи. Накратко, дизајнот на брз моторен погонски систем бара сеопфатно разгледување на повеќе фактори, вклучувајќи спојување на струјната јамка, доцнење на системот, грешки во параметрите и технички тешкотии како што е потиснување на струјното бранување. Тоа е многу сложен процес што поставува високи барања за стратегиите за контрола, точноста на проценката на положбата на роторот и дизајнот на топологијата на моќност.
2、 Стратегија за контрола на систем за погон на мотор со голема брзина
1. Моделирање на систем за контрола на мотор со голема брзина
Карактеристиките на високата работна фундаментална фреквенција и нискиот однос на носителската фреквенција кај системите за погон на мотори со голема брзина, како и влијанието на спојувањето и доцнењето на моторот врз системот, не можат да се игнорираат. Затоа, земајќи ги предвид горенаведените два главни фактори, моделирањето и анализата на реконструкцијата на системите за погон на мотори со голема брзина е клучот за понатамошно подобрување на перформансите на возење на моторите со голема брзина.
2. Технологија за контрола на одвојување за мотори со голема брзина
Најшироко користената технологија во високо-перформансните моторни погонски системи е FOC контролата. Како одговор на сериозниот проблем со спојувањето предизвикан од високата оперативна фундаментална фреквенција, главната насока на истражување во моментов се стратегиите за контрола на раздвојување. Стратегиите за контрола на раздвојување што моментално се проучуваат можат главно да се поделат на стратегии за контрола на раздвојување базирани на модел, стратегии за контрола на раздвојување базирани на компензација на нарушувања и стратегии за контрола на раздвојување базирани на комплексен векторски регулатор. Стратегиите за контрола на раздвојување базирани на модел главно вклучуваат раздвојување со повратна врска и раздвојување со повратна врска, но оваа стратегија е чувствителна на параметрите на моторот и дури може да доведе до нестабилност на системот во случаи на големи грешки на параметрите и не може да постигне целосно раздвојување. Лошите перформанси на динамичко раздвојување го ограничуваат нејзиниот опсег на примена. Последните две стратегии за контрола на раздвојување во моментов се жаришта на истражување.
3. Технологија за компензација на доцнење за системи со мотори со голема брзина
Технологијата за контрола на одвојување може ефикасно да го реши проблемот со спојување на системите за погон на мотори со голема брзина, но врската за доцнење воведена од доцнењето сè уште постои, па затоа е потребна ефикасна активна компензација за доцнењето на системот. Во моментов, постојат две главни стратегии за активна компензација за доцнењето на системот: стратегии за компензација базирани на модел и стратегии за компензација независни од моделот.
Дел 03 Заклучок од истражувањето
Врз основа на тековните истражувачки достигнувања вомотор со голема брзинаТехнологијата на погон во академската заедница, во комбинација со постојните проблеми, насоките за развој и истражување на брзите мотори главно вклучуваат: 1) истражување за прецизно предвидување на висока фундаментална фреквенција на струја и проблеми поврзани со доцнење на активна компензација; 3) Истражување на алгоритми за контрола на високи динамички перформанси за брзи мотори; 4) Истражување за прецизна проценка на позицијата на аголот и модел за проценка на позицијата на роторот во доменот на целосна брзина за ултра брзи мотори; 5) Истражување на технологија за целосна компензација за грешки во моделите за проценка на позицијата на брзите мотори; 6) Истражување на топологијата на моќност на брзите мотори со висока фреквенција и големи загуби.
Време на објавување: 24 октомври 2023 година
