Suure kiirusega mootoridpälvivad järjest suuremat tähelepanu nende ilmsete eeliste tõttu, nagu suur võimsustihedus, väiksus ja kaal ning kõrge töötõhusus. Tõhus ja stabiilne ajamisüsteem on võti suurepärase jõudluse täielikuks ärakasutamisekskiired mootorid. See artikkel analüüsib peamiselt raskusikiire mootorajamitehnoloogiat juhtimisstrateegia, nurgahinnangu ja võimsuse topoloogia disaini aspektidest ning võtab kokku praegused uurimistulemused nii kodu- kui välismaal. Seejärel tehakse kokkuvõte ja prognoositakse arengusuundikiire mootorajami tehnoloogia.
Osa 02 Uurimistöö sisu
Suure kiirusega mootoridneil on palju eeliseid, nagu suur võimsustihedus, väike maht ja kaal ning kõrge töötõhusus. Neid kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu lennundus, riigikaitse ja -ohutus, tootmine ja igapäevaelu ning need on tänapäeval vajalik teadussisu ja arendussuund. Kiirete koormusrakenduste puhul, nagu elektrilised spindlid, turbomasinad, mikrogaasiturbiinid ja hooratta energiasalvestid, võib kiirete mootorite kasutamine saavutada otsese ajamistruktuuri, kõrvaldada muutuva kiirusega seadmed, vähendada oluliselt mahtu, kaalu ja hoolduskulusid. , parandades samal ajal oluliselt töökindlust ja sellel on äärmiselt laiad kasutusvõimalused.Suure kiirusega mootoridtavaliselt viitavad kiirustele üle 10 kr/min või raskusväärtustele (kiiruse ja võimsuse ruutjuure korrutis), mis ületavad 1 × 105 mootor on näidatud joonisel 1, mis võrdleb mõne esindusliku kiirmootori prototüübi asjakohaseid andmeid nii riigisiseselt. ja rahvusvaheliselt. Katkendjoon joonisel 1 on raskusaste 1 × 105 jne
1,Raskused kiirmootori ajamitehnoloogias
1. Süsteemi stabiilsuse probleemid kõrgetel põhisagedustel
Kui mootor on kõrge tööpõhisageduse olekus, on selliste piirangute tõttu nagu analoog-digitaalmuundamisaeg, digitaalkontrolleri algoritmi täitmise aeg ja muunduri lülitussagedus, kiire mootori ajamisüsteemi kandesagedus suhteliselt madal. , mille tulemuseks on mootori töövõime oluline langus.
2. Põhisageduse rootori asukoha ülitäpse hindamise probleem
Suure kiirusega töötamise ajal on rootori asendi täpsus mootori töövõime jaoks ülioluline. Mehaaniliste asendiandurite madala töökindluse, suurte mõõtmete ja kõrge hinna tõttu kasutatakse kiiretes mootorijuhtimissüsteemides sageli andurita algoritme. Kuid kõrge tööpõhisageduse tingimustes on asendianduriteta algoritmide kasutamine vastuvõtlik ebaideaalsetele teguritele, nagu inverteri mittelineaarsus, ruumilised harmoonilised, silmusfiltrid ja induktiivsuse parameetrite kõrvalekalded, mille tulemuseks on olulised rootori asukoha hindamise vead.
3. Pulsatsiooni summutamine suure kiirusega mootoriga ajamisüsteemides
Kiirete mootorite väike induktiivsus põhjustab paratamatult voolu suure pulsatsiooni probleemi. Suurest voolu pulsatsioonist põhjustatud täiendav vase kadu, rauakadu, pöördemomendi pulsatsioon ja vibratsioonimüra võivad märkimisväärselt suurendada suure kiirusega mootorisüsteemide kadusid, vähendada mootori jõudlust ning kõrge vibratsioonimüra põhjustatud elektromagnetilised häired võivad kiirendada seadmete vananemist. autojuht. Ülaltoodud probleemid mõjutavad suurel määral kiirete mootorajamite süsteemide jõudlust ja väikese kadudega riistvaraahelate optimeerimine on kiirete mootoriajamisüsteemide jaoks ülioluline. Kokkuvõtteks võib öelda, et kiire mootoriga ajamisüsteemi projekteerimine nõuab mitme teguri, sealhulgas vooluahela sidumise, süsteemi viivituse, parameetrite vead ja tehnilised raskused, nagu voolu pulsatsiooni summutamine, põhjalikku arvessevõtmist. See on väga keeruline protsess, mis seab kõrged nõudmised juhtimisstrateegiatele, rootori asendi hindamise täpsusele ja võimsustopoloogia disainile.
2, suure kiirusega mootori ajamisüsteemi juhtimisstrateegia
1. Kiirmootori juhtimissüsteemi modelleerimine
Tähelepanuta ei saa jätta suure tööpõhisageduse ja madala kandesageduse suhte omadusi kiirmootori ajamisüsteemides, samuti mootori sidumise ja viivituse mõju süsteemile. Seetõttu, võttes arvesse ülaltoodud kahte peamist tegurit, on kiirete mootorite ajamisüsteemide rekonstrueerimise modelleerimine ja analüüsimine võtmetähtsusega kiirete mootorite sõiduomaduste edasiseks parandamiseks.
2. Kiirmootorite lahtisidumise juhtimistehnoloogia
Kõrge jõudlusega mootoriajamisüsteemides enim kasutatav tehnoloogia on FOC-juhtimine. Vastuseks suurest tööpõhisagedusest põhjustatud tõsisele sidumisprobleemile on praegu peamiseks uurimissuunaks juhtimisstrateegiate lahtisidumine. Praegu uuritud lahtisidumise juhtimisstrateegiaid saab peamiselt jagada mudelipõhisteks lahtisidumise juhtimisstrateegiateks, häirete kompenseerimisel põhinevateks lahtisidumise juhtimisstrateegiateks ja keerukateks vektorregulaatoritel põhinevateks lahtisidumise juhtimisstrateegiateks. Mudelipõhised lahtisidumise juhtimisstrateegiad hõlmavad peamiselt edasisuunalist lahtisidumist ja tagasiside lahtisidumist, kuid see strateegia on tundlik mootori parameetrite suhtes ja võib suurte parameetrivigade korral põhjustada isegi süsteemi ebastabiilsust ega suuda saavutada täielikku lahtisidumist. Halb dünaamilise lahtisidumise jõudlus piirab selle rakendusala. Viimased kaks lahtisidumise juhtimisstrateegiat on praegu uurimise levialad.
3. Kiirete mootorisüsteemide viivituse kompenseerimise tehnoloogia
Lahtisidumise juhtimistehnoloogia võib tõhusalt lahendada kiirmootori ajamisüsteemide haakeseadise probleemi, kuid viivituse tekitatud viivituslüli on endiselt olemas, seega on vaja süsteemi viivituse tõhusat aktiivset kompenseerimist. Praegu on süsteemi viivituse jaoks kaks peamist aktiivset kompenseerimisstrateegiat: mudelipõhised kompensatsioonistrateegiad ja mudelipõhised sõltumatud kompenseerimisstrateegiad.
Osa 03 Uurimistöö järeldus
aastal tehtud praeguste teadussaavutuste põhjalkiire mootorAjamitehnoloogia akadeemilises ringkonnas koos olemasolevate probleemidega hõlmavad kiirmootorite arendus- ja uurimissuunad peamiselt: 1) kõrge põhisagedusega voolu ja aktiivse kompensatsiooni viivitusega seotud küsimuste täpset prognoosimist käsitlevaid uuringuid; 3) Kiirete mootorite suure dünaamilise jõudluse juhtimisalgoritmide uurimine; 4) ülikiirete mootorite nurgaasendi ja täiskiirusega domeeni rootori positsiooni hindamise mudeli täpsema hindamise uurimine; 5) Vigade täieliku kompenseerimise tehnoloogia uurimine kiirete mootorite asukoha hindamise mudelites; 6) Kiire mootori võimsuse topoloogia kõrge sageduse ja suure kadumise uurimine.
Postitusaeg: 24.10.2023
