Influenza della strategia di controllo sulle prestazioni del motore di azionamento sincrono a magneti permanenti
Le due strategie di controllo tipiche per i motori di azionamento sincroni a magneti permanenti sono il controllo vettoriale e il controllo diretto della coppia. Entrambi hanno i loro vantaggi e svantaggi. Il controllo vettoriale si basa sul modello matematico del motore di azionamento sincrono a magneti permanenti controllati e la coppia del motore viene realizzata controllando la corrente di avvolgimento dell'indotto.
Il motore di azionamento sincrono a magneti permanenti ha una coppia di velocità relativamente bassa sotto controllo vettoriale e la gamma di velocità è ampia. Sotto il controllo del vettore di orientamento del campo del rotore, non è necessaria alcuna corrente di eccitazione reattiva, quindi la corrente dell'unità può generare la coppia elettromagnetica massima. Relativo al controllo vettoriale. Il controllo diretto della coppia elimina complesse trasformazioni di coordinate spaziali. Il controllo dell'orientamento del collegamento del flusso dello statore può realizzare l'osservazione diretta e il controllo del collegamento del flusso del motore e della coppia nel sistema di coordinate dello statore e presenta i vantaggi della modalità di controllo semplice, della risposta rapida della coppia e della facile realizzazione della piena digitalizzazione.
Al momento, algoritmi di controllo avanzati hanno ottenuto buoni risultati in due strategie di controllo, come il controllo diretto della coppia del motore di azionamento sincrono a magneti permanenti basato sulla struttura variabile della modalità di scorrimento, che risolve il problema del controllo tradizionale della coppia diretta del motore sincrono a magneti permanenti. Problemi con grande corrente, collegamento del flusso e ripple di coppia.
Un nuovo metodo di controllo diretto della coppia per il motore di azionamento sincrono a magneti permanenti basato sul controllo del ciclo di lavoro utilizza un preciso modello matematico per calcolare il duty cycle del tempo attivo del vettore di tensione effettiva attualmente selezionato sull'intero periodo di campionamento utilizzando l'errore di coppia. Regola il tempo effettivo del vettore di tensione efficace in tempo reale. L'ondulazione della coppia viene effettivamente ridotta. Il controller del modello cerebellare CMAC basato sulla rete neurale proporzionale-integrale-derivata viene introdotto nel sistema di controllo della velocità CA del motore sincrono a magnete permanente, sostituendo il controller PI dell'anello esterno della velocità nel tradizionale sistema di controllo a doppio anello.
Inoltre, sulla base della ricerca del controllo vettoriale e della strategia di controllo diretto della coppia, anche la tecnologia di controllo ad alte prestazioni si è sviluppata rapidamente, migliorando notevolmente le prestazioni dei motori di azionamento sincroni a magneti permanenti.
1) Tecnologia di espansione della velocità magnetica debole. I veicoli elettrici, in particolare i veicoli elettrici a trazione diretta, richiedono un motore di azionamento sincrono a magneti permanenti con un'ampia gamma di regolazione della velocità. Il campo di velocità del motore è limitato dalla resistenza meccanica del motore stesso e dalla gamma della zona di potenza costante al di sopra della velocità di base. Per questa situazione è necessario un debole controllo magnetico. La struttura del rotore integrata fa sì che il motore abbia un effetto polare saliente. E fare pieno uso della coppia di riluttanza per ampliare la gamma della regione magnetica debole.
2) Tecnologia di soppressione della coppia di torsione. Ci sono due ragioni principali per l'ondulazione di coppia del motore di azionamento sincrono a magneti permanenti: il circuito magnetico non idealizzato e il metodo di controllo causati dalla sua stessa struttura per amplificare l'errore dei parametri introdotti. perciò. Ottimizzando la struttura del motore di azionamento sincrono a magneti permanenti e migliorando la distribuzione del campo magnetico del rotore, è anche possibile ottimizzare la strategia di controllo dal livello di controllo del motore, ridurre la coppia di cogging dello statore e infine ottenere la soppressione della coppia.
Sulla base dell'analisi precedente, il motore di azionamento sincrono a magneti permanenti incorporato utilizza la tecnologia di espansione della velocità magnetica a controllo diretto della coppia debole. Ha un effetto significativo sul miglioramento delle proprie prestazioni.
Conclusione
Questo documento analizza l'influenza delle proprietà magnetiche, la struttura del rotore, l'avvolgimento dell'armatura e la strategia di controllo dei materiali a magnete permanente sulle prestazioni del motore di azionamento sincrono a magneti permanenti. L'acciaio a magnete permanente adotta il materiale a magnete permanente NdFeB, il rotore adotta la struttura integrata e l'avvolgimento dell'indotto è selezionato. L'avvolgimento di cave frazionarie è combinato con la tecnologia di espansione della velocità magnetica a coppia diretta debole. Può efficacemente migliorare i principali indicatori di prestazione del motore di azionamento sincrono a magneti permanenti.
