Motori d'alta velocitàricevenu una attenzione crescente per via di i so vantaghji evidenti, cum'è una densità di putenza alta, una piccula dimensione è un pesu, è una alta efficienza di travagliu. Un sistema di trasmissione efficiente è stabile hè a chjave per aduprà cumplettamente l'eccellente prestazione dimutori d'alta velocità. Stu articulu principarmenti analizà e difficultà dimutore d'alta velocitàticnoluggìa dâ cunduce da l 'aspetti di strategia di cuntrollu, stime corner, è u disignu di topulugia putenza, è riassume i risultati di ricerca attuale in casa è à l'esteru. Dopu, riassume è pruspettiva a tendenza di u sviluppu dimutore d'alta velocitàtecnulugia di guida.
Part 02 Research Content
Motori d'alta velocitàhannu tanti vantaghji cum'è alta densità putenza, picculu vulume è pesu, è altu efficienza di u travagliu. Sò largamente usati in campi cum'è l'aerospaziale, a difesa naziunale è a sicurità, a produzzione è a vita di ogni ghjornu, è sò necessarii cuntenutu di ricerca è direzzione di sviluppu oghje. In l'applicazioni di carica à alta velocità, cum'è fusi elettrici, turbomachines, micro turbine a gas, è u almacenamentu di l'energia di u volante, l'applicazione di i mutori d'alta velocità pò ottene una struttura di trasmissione diretta, eliminà i dispositi di velocità variabile, riduce significativamente u voluminu, u pesu è i costi di mantenimentu. , mentre migliurà significativamente l'affidabilità, è hà prospettive d'applicazione estremamente larghe.Motori d'alta velocitàdi solitu riferite à a velocità chì supera 10kr / min o i valori di difficultà (prodottu di a velocità è a radica quadrata di a putenza) più di 1 × U mutore di 105 hè mostratu in a Figura 1, chì paraguna i dati pertinenti di qualchi prototipi rapprisentanti di mutori d'alta velocità sia in u paese. è internaziunale. A linea tratteggiata in Figura 1 hè 1 × 105 livellu di difficultà, etc
1,Difficultà in High Speed Motor Drive Technology
1. Problemi di stabilità di u sistema à alta frequenze fundamentale
Quandu u mutore hè in un statu di frequenza fundamentale alta, per via di limitazioni cum'è u tempu di cunversione analogicu à digitale, u tempu di esecuzione di l'algoritmu di cuntrollu digitale, è a frequenza di commutazione di l'inverter, a frequenza di u trasportatore di u sistema di trasmissione di u mutore d'alta velocità hè relativamente bassa. , risultatu in una diminuzione significativa di u funziunamentu di u mutore.
2. U prublema di l'estimazione di a pusizione di u rotore d'alta precisione in a frequenza fundamentale
Durante l'operazione à alta velocità, a precisione di a pusizione di u rotore hè cruciale per a prestazione operativa di u mutore. A causa di a bassa affidabilità, grande dimensione, è altu costu di sensori di pusizioni meccanica, l'algoritmi senza sensori sò spessu usati in sistemi di cuntrollu di mutore d'alta velocità. Tuttavia, in cundizioni di alta frequenza di funziunamentu, l'usu di algoritmi senza sensori di posizione hè suscettibile à fattori micca ideali, cum'è a non linearità di l'inverter, l'armoniche spaziali, i filtri di loop, è e deviazioni di i paràmetri di induttanza, chì risultanu in errori significativi di stima di a pusizione di u rotore.
3. Suppressione di Ripple in sistemi di mutore di mutore d'alta velocità
A piccula induttanza di i mutori d'alta velocità porta inevitabbilmente à u prublema di grande ondulazione di corrente. A perdita di rame addiziale, a perdita di ferru, l'ondulazione di torque, è u rumore di vibrazione causatu da una ondulazione di corrente elevata ponu aumentà notevolmente e perdite di sistemi di mutori à alta velocità, riducendu u rendiment di u mutore, è l'interferenza elettromagnetica causata da un rumore di vibrazione elevata pò accelerà l'invechjamentu di u mutore. cunduttore. I prublemi di sopra affettanu assai a prestazione di i sistemi di mutore di mutore d'alta velocità, è u disignu di ottimisazione di i circuiti di hardware di bassa perdita hè cruciale per i sistemi di mutore di mutore d'alta velocità. In riassuntu, u disignu di un sistema di mutore di mutore d'alta velocità richiede una considerazione cumpleta di parechji fatturi, cumprese l'accoppiamentu di u ciclu di corrente, u ritardu di u sistema, l'errore di parametri è e difficultà tecniche cum'è a suppressione di l'ondulazione attuale. Hè un prucessu assai cumplessu chì pone elevate esigenze in strategie di cuntrollu, precisione di stima di a pusizione di u rotore è cuncepimentu di topologia di putenza.
2 、 Strategia di cuntrollu per u Sistema di Motor Drive d'Alta Velocità
1. Modelling di High Speed Motor Control System
E caratteristiche di l'alta frequenza di funziunamentu di u funziunamentu è u rapportu di freccia di u trasportatore bassa in i sistemi di mutore di mutore d'alta velocità, è ancu l'influenza di l'accoppiamentu di u mutore è u ritardu nantu à u sistema, ùn ponu esse ignorati. Dunque, cunsiderendu i dui fattori principali sopra, a mudelizzazione è l'analisi di a ricustruzzione di i sistemi di mutore d'alta velocità hè a chjave per migliurà ulteriormente u rendiment di guida di i mutori d'alta velocità.
2. Tecnulugia di cuntrollu di decoupling per i Motors High Speed
A tecnulugia più largamente usata in i sistemi di mutore d'alta prestazione hè u cuntrollu FOC. In risposta à u prublema di accoppiamentu seriu causatu da una alta frequenza di funziunamentu di funziunamentu, a direzzione principale di a ricerca hè attualmente di decoupling strategie di cuntrollu. E strategie di cuntrollu di disaccoppiamentu attualmente studiate ponu esse principarmenti divise in strategie di cuntrollu di disaccoppiamentu basate in mudelli, strategie di cuntrollu di disaccoppiamentu basate in compensazione di perturbazioni è strategie di cuntrollu di disaccoppiamentu basate in regulatori vettoriali cumplessi. Strategii di cuntrollu di disaccoppiamentu basatu in mudelli includenu principalmente u disaccoppiamentu di feedforward è u disaccoppiamentu di feedback, ma sta strategia hè sensibile à i paràmetri di u mutore è pò ancu purtà à l'instabilità di u sistema in casi di grandi errori di parametri, è ùn pò micca ottene un disaccoppiamentu cumpletu. A scarsa prestazione di disaccoppiamentu dinamicu limita a so gamma di applicazioni. L'ultimi dui strategie di cuntrollu di disaccoppiamentu sò attualmente hotspots di ricerca.
3. Tecnulugia di Cumpensazione Ritardata per Sistemi di Motore d'Alta Velocità
A tecnulugia di cuntrollu di disaccoppiamentu pò risolve in modu efficace u prublema di accoppiamentu di i sistemi di propulsione di u mutore d'alta velocità, ma u ligame di ritardu introduttu da ritardu esiste sempre, cusì hè necessaria una compensazione attiva efficace per u ritardu di u sistema. Attualmente, ci sò duie strategie principali di compensazione attiva per u ritardu di u sistema: strategie di compensazione basate in mudelli è strategie di compensazione indipendenti di mudelli.
Part 03 Research Conclusioni
Basatu nantu à i risultati attuali di a ricerca inmutore d'alta velocitàticnoluggìa dâ mutore in a cumunità accademica, cumminata cù i prublemi esistenti, u sviluppu è direzzione di ricerca di mutori high-vitezza principarmenti include: 1) ricerca nantu à prediction precisa di alta frequenza funnamintali currenti è attivu cumpensu ritardu prublemi riguardanti; 3) Ricerca nantu à algoritmi di cuntrollu di rendiment dinamichi per i mutori d'alta velocità; 4) Ricerche nantu à a stima precisa di a pusizione di u cantonu è u mudellu di stima di a pusizione di u rotore di u duminiu di a piena velocità per i mutori ultra high speed; 5) Ricerca nantu à a tecnulugia di cumpensu cumpleta per l'errori in mudelli di stima di pusizioni di u mutore d'alta velocità; 6) Ricerca nantu à High Frequency è High Loss of High Speed Motor Power Topology.
Tempu di pubblicazione: 24-oct-2023
