Mga motor na may mataas na bilisay nakakakuha ng higit na atensyon dahil sa kanilang mga halatang bentahe tulad ng mataas na densidad ng lakas, maliit na sukat at bigat, at mataas na kahusayan sa trabaho. Ang isang mahusay at matatag na sistema ng pagmamaneho ang susi sa ganap na paggamit ng mahusay na pagganap ngmga motor na may mataas na bilisPangunahing sinusuri ng artikulong ito ang mga kahirapan ngmotor na may mataas na bilisnagtutulak ng teknolohiya mula sa mga aspeto ng estratehiya sa pagkontrol, pagtatantya ng sulok, at disenyo ng topolohiya ng kuryente, at nagbubuod ng kasalukuyang mga resulta ng pananaliksik sa loob at labas ng bansa. Pagkatapos, ibubuod at inaasahan nito ang trend ng pag-unlad ngmotor na may mataas na bilisteknolohiya sa pagmamaneho.
Bahagi 02 Nilalaman ng Pananaliksik
Mga motor na may mataas na bilisMaraming bentahe ang mga ito tulad ng mataas na densidad ng kuryente, maliit na volume at bigat, at mataas na kahusayan sa trabaho. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga larangan tulad ng aerospace, pambansang depensa at kaligtasan, produksyon at pang-araw-araw na buhay, at kinakailangang nilalaman ng pananaliksik at direksyon sa pag-unlad ngayon. Sa mga aplikasyon ng high-speed load tulad ng mga electric spindle, turbomachinery, micro gas turbine, at flywheel energy storage, ang paggamit ng mga high-speed motor ay maaaring makamit ang isang direct drive structure, maalis ang mga variable speed device, makabuluhang bawasan ang volume, bigat, at mga gastos sa pagpapanatili, habang makabuluhang pinapabuti ang pagiging maaasahan, at may napakalawak na prospect ng aplikasyon.Mga motor na may mataas na biliskaraniwang tumutukoy sa mga bilis na lumalagpas sa 10kr/min o mga halaga ng kahirapan (produkto ng bilis at square root ng lakas) na lumalagpas sa 1 × Ang motor na 105 ay ipinapakita sa Figure 1, na naghahambing sa mga kaugnay na datos ng ilang kinatawan na prototype ng mga high-speed na motor kapwa sa loob at labas ng bansa. Ang putol-putol na linya sa Figure 1 ay 1 × 105 na antas ng kahirapan, atbp.
1,Mga Kahirapan sa Teknolohiya ng High Speed Motor Drive
1. Mga isyu sa katatagan ng sistema sa mataas na pundamental na mga frequency
Kapag ang motor ay nasa mataas na estado ng operating fundamental frequency, dahil sa mga limitasyon tulad ng analog-to-digital conversion time, digital controller algorithm execution time, at inverter switching frequency, ang carrier frequency ng high-speed motor drive system ay medyo mababa, na nagreresulta sa isang makabuluhang pagbaba sa performance ng pagpapatakbo ng motor.
2. Ang problema ng mataas na katumpakan na pagtatantya ng posisyon ng rotor sa pangunahing dalas
Sa panahon ng mataas na bilis ng operasyon, ang katumpakan ng posisyon ng rotor ay mahalaga para sa pagganap ng motor. Dahil sa mababang pagiging maaasahan, malaking sukat, at mataas na halaga ng mga mechanical position sensor, ang mga sensorless algorithm ay kadalasang ginagamit sa mga high-speed motor control system. Gayunpaman, sa ilalim ng mataas na operating fundamental frequency conditions, ang paggamit ng mga position sensorless algorithm ay madaling kapitan ng mga hindi ideal na salik tulad ng inverter nonlinearity, spatial harmonics, loop filters, at inductance parameter deviations, na nagreresulta sa mga makabuluhang error sa pagtatantya ng posisyon ng rotor.
3. Pagsugpo ng ripple sa mga high-speed motor drive system
Ang maliit na inductance ng mga high-speed motor ay hindi maiiwasang humahantong sa problema ng malaking ripple ng kuryente. Ang karagdagang pagkawala ng tanso, pagkawala ng bakal, ripple ng torque, at ingay ng panginginig na dulot ng ripple ng kuryente ay maaaring lubos na magpataas ng mga pagkawala ng mga high-speed motor system, bawasan ang pagganap ng motor, at ang electromagnetic interference na dulot ng mataas na ingay ng panginginig ay maaaring mapabilis ang pagtanda ng driver. Ang mga isyung nabanggit ay lubos na nakakaapekto sa pagganap ng mga high-speed motor drive system, at ang disenyo ng pag-optimize ng mga low loss hardware circuit ay mahalaga para sa mga high-speed motor drive system. Sa buod, ang disenyo ng isang high-speed motor drive system ay nangangailangan ng komprehensibong pagsasaalang-alang sa maraming salik, kabilang ang current loop coupling, pagkaantala ng system, mga error sa parameter, at mga teknikal na kahirapan tulad ng pagsugpo ng ripple ng kuryente. Ito ay isang napakakumplikadong proseso na naglalagay ng mataas na pangangailangan sa mga diskarte sa pagkontrol, katumpakan ng pagtatantya ng posisyon ng rotor, at disenyo ng topolohiya ng kuryente.
2, Istratehiya sa Pagkontrol para sa Sistema ng Pagmaneho ng Mataas na Bilis ng Motor
1. Pagmomodelo ng Sistema ng Kontrol ng Mataas na Bilis ng Motor
Ang mga katangian ng mataas na operating fundamental frequency at mababang carrier frequency ratio sa mga high-speed motor drive system, pati na rin ang impluwensya ng motor coupling at delay sa sistema, ay hindi maaaring balewalain. Samakatuwid, kung isasaalang-alang ang dalawang pangunahing salik sa itaas, ang pagmomodelo at pagsusuri ng muling pagtatayo ng mga high-speed motor drive system ang susi sa higit pang pagpapabuti ng pagganap sa pagmamaneho ng mga high-speed motor.
2. Teknolohiya ng Pagkontrol sa Paghihiwalay ng mga Motor na Mataas ang Bilis
Ang pinakalawak na ginagamit na teknolohiya sa mga high-performance motor drive system ay ang FOC control. Bilang tugon sa malubhang problema sa coupling na dulot ng mataas na operating fundamental frequency, ang pangunahing direksyon ng pananaliksik sa kasalukuyan ay ang mga estratehiya sa pagkontrol ng decoupling. Ang mga estratehiya sa pagkontrol ng decoupling na kasalukuyang pinag-aaralan ay maaaring pangunahing hatiin sa mga estratehiya sa pagkontrol ng decoupling batay sa modelo, mga estratehiya sa pagkontrol ng decoupling batay sa disturbance compensation, at mga estratehiya sa pagkontrol ng decoupling batay sa complex vector regulator. Ang mga estratehiya sa pagkontrol ng decoupling batay sa modelo ay pangunahing kinabibilangan ng feedforward decoupling at feedback decoupling, ngunit ang estratehiyang ito ay sensitibo sa mga parameter ng motor at maaari pang humantong sa kawalang-tatag ng sistema sa mga kaso ng malalaking error sa parameter, at hindi makakamit ang kumpletong decoupling. Ang mahinang pagganap ng dynamic decoupling ay naglilimita sa saklaw ng aplikasyon nito. Ang huling dalawang estratehiya sa pagkontrol ng decoupling ay kasalukuyang mga hotspot ng pananaliksik.
3. Teknolohiya ng Kompensasyon sa Pagkaantala para sa mga Sistema ng Mataas na Bilis na Motor
Ang teknolohiya ng decoupling control ay maaaring epektibong malutas ang problema ng coupling ng mga high-speed motor drive system, ngunit ang delay link na dulot ng delay ay umiiral pa rin, kaya kinakailangan ang epektibong aktibong kompensasyon para sa pagkaantala ng sistema. Sa kasalukuyan, mayroong dalawang pangunahing estratehiya ng aktibong kompensasyon para sa pagkaantala ng sistema: mga estratehiya ng kompensasyon batay sa modelo at mga estratehiya ng kompensasyon na hindi umaasa sa modelo.
Bahagi 03 Kongklusyon ng Pananaliksik
Batay sa kasalukuyang mga nagawa sa pananaliksik samotor na may mataas na bilisteknolohiya sa pagmamaneho sa akademikong komunidad, kasama ng mga umiiral na problema, ang mga direksyon sa pag-unlad at pananaliksik ng mga high-speed motor ay pangunahing kinabibilangan ng: 1) pananaliksik sa tumpak na prediksyon ng mataas na fundamental frequency current at mga isyu na may kaugnayan sa aktibong compensation delay; 3) Pananaliksik sa mga high dynamic performance control algorithm para sa mga high-speed motor; 4) Pananaliksik sa tumpak na pagtatantya ng posisyon ng sulok at full speed domain rotor position estimation model para sa mga ultra high speed motor; 5) Pananaliksik sa full compensation technology para sa mga error sa mga high-speed motor position estimation model; 6) Pananaliksik sa High Frequency at High Loss of High Speed Motor Power Topology.
Oras ng pag-post: Oktubre-24-2023
