Ātrgaitas motoritiek pievērsta arvien lielāka uzmanība, pateicoties to acīmredzamajām priekšrocībām, piemēram, lielam jaudas blīvumam, mazam izmēram un svaram, kā arī augstai darba efektivitātei. Efektīva un stabila piedziņas sistēma ir atslēga, lai pilnībā izmantotu lielisko veiktspējuātrgaitas motori. Šajā rakstā galvenokārt analizētas grūtībasātrgaitas motorspiedziņas tehnoloģiju no vadības stratēģijas, stūra novērtējuma un jaudas topoloģijas dizaina aspektiem, un apkopo pašreizējos pētījumu rezultātus gan mājās, gan ārvalstīs. Pēc tam tas apkopo un paredz attīstības tendencesātrgaitas motorspiedziņas tehnoloģija.
02. daļa Pētījuma saturs
Ātrgaitas motoriir daudzas priekšrocības, piemēram, liels jaudas blīvums, mazs tilpums un svars, kā arī augsta darba efektivitāte. Tos plaši izmanto tādās jomās kā aviācija, valsts aizsardzība un drošība, ražošana un ikdienas dzīve, un mūsdienās tie ir nepieciešams pētniecības saturs un attīstības virziens. Ātrgaitas slodzes lietojumos, piemēram, elektriskās vārpstās, turbomašīnās, mikro gāzes turbīnās un spararata enerģijas uzkrāšanā, izmantojot ātrgaitas motorus, var panākt tiešas piedziņas struktūru, likvidēt mainīga ātruma ierīces, ievērojami samazināt tilpumu, svaru un uzturēšanas izmaksas. , vienlaikus ievērojami uzlabojot uzticamību, un tam ir ārkārtīgi plašas pielietojuma iespējas.Ātrgaitas motoriparasti attiecas uz ātrumu, kas pārsniedz 10 kr/min, vai grūtības vērtībām (ātruma un jaudas kvadrātsaknes reizinājums), kas pārsniedz 1 × 105 motors ir parādīts 1. attēlā, kurā ir salīdzināti attiecīgie dati par dažiem reprezentatīviem ātrgaitas motoru prototipiem gan iekšzemē. un starptautiski. Pārtrauktā līnija 1. attēlā ir 1 × 105 grūtības pakāpe utt
1,Grūtības ātrgaitas motora piedziņas tehnoloģijā
1. Sistēmas stabilitātes problēmas augstās pamatfrekvencēs
Ja motors atrodas augstas darbības pamatfrekvences stāvoklī tādu ierobežojumu dēļ kā analogās-digitālās pārveides laiks, digitālā kontrollera algoritma izpildes laiks un invertora pārslēgšanas frekvence, ātrgaitas motora piedziņas sistēmas nesējfrekvence ir salīdzinoši zema. , kā rezultātā ievērojami samazinās motora darbības veiktspēja.
2. Augstas precizitātes rotora pozīcijas noteikšanas problēma pamatfrekvencē
Liela ātruma darbības laikā rotora pozīcijas precizitāte ir ļoti svarīga motora darbībai. Mehānisko pozīcijas sensoru zemās uzticamības, lielā izmēra un augsto izmaksu dēļ bezsensoru algoritmi bieži tiek izmantoti ātrgaitas motoru vadības sistēmās. Tomēr augstas darbības pamatfrekvences apstākļos bezpozīcijas sensoru algoritmu izmantošana ir jutīga pret tādiem neideāliem faktoriem kā invertora nelinearitāte, telpiskās harmonikas, cilpas filtri un induktivitātes parametru novirzes, kā rezultātā rodas ievērojamas rotora pozīcijas novērtējuma kļūdas.
3. Pulsācijas slāpēšana ātrgaitas motora piedziņas sistēmās
Ātrgaitas motoru mazā induktivitāte neizbēgami noved pie lielas strāvas pulsācijas problēmas. Papildu vara zudumi, dzelzs zudumi, griezes momenta pulsācija un vibrācijas troksnis, ko izraisa liela strāvas pulsācija, var ievērojami palielināt ātrgaitas motoru sistēmu zudumus, samazināt motora veiktspēju, un elektromagnētiskie traucējumi, ko izraisa augsts vibrācijas troksnis, var paātrināt novecošanos. vadītājs. Iepriekš minētās problēmas lielā mērā ietekmē ātrgaitas motora piedziņas sistēmu veiktspēju, un zemu zudumu aparatūras ķēžu optimizācijai ir izšķiroša nozīme ātrgaitas motora piedziņas sistēmās. Rezumējot, ātrgaitas motora piedziņas sistēmas projektēšanai ir nepieciešams visaptveroši apsvērt vairākus faktorus, tostarp strāvas cilpas savienojumu, sistēmas aizkavi, parametru kļūdas un tehniskas grūtības, piemēram, strāvas pulsācijas slāpēšanu. Tas ir ļoti sarežģīts process, kas izvirza augstas prasības vadības stratēģijām, rotora pozīcijas novērtējuma precizitātei un jaudas topoloģijas dizainam.
2、 Vadības stratēģija ātrgaitas motora piedziņas sistēmai
1. Ātrgaitas motora vadības sistēmas modelēšana
Nevar ignorēt augstas darbības pamatfrekvences un zemas nesējfrekvences attiecības raksturlielumus ātrgaitas motora piedziņas sistēmās, kā arī motora sakabes un aiztures ietekmi uz sistēmu. Tāpēc, ņemot vērā iepriekš minētos divus galvenos faktorus, ātrgaitas motoru piedziņas sistēmu rekonstrukcijas modelēšana un analīze ir atslēga, lai vēl vairāk uzlabotu ātrgaitas motoru braukšanas veiktspēju.
2. Atvienošanas vadības tehnoloģija ātrgaitas motoriem
Visplašāk izmantotā tehnoloģija augstas veiktspējas motora piedziņas sistēmās ir FOC vadība. Reaģējot uz nopietno savienojuma problēmu, ko izraisa augsta darbības pamatfrekvences, galvenais pētniecības virziens šobrīd ir atsaistes kontroles stratēģijas. Pašlaik pētītās atsaistes vadības stratēģijas galvenokārt var iedalīt uz modeļiem balstītās atsaistes vadības stratēģijās, uz traucējumu kompensāciju balstītās atdalīšanas vadības stratēģijās un sarežģītās vektorregulatoros balstītās atdalīšanas vadības stratēģijās. Uz modeļiem balstītas atsaistīšanas vadības stratēģijas galvenokārt ietver uz priekšu vērstu atsaisti un atgriezeniskās saites atsaisti, taču šī stratēģija ir jutīga pret motora parametriem un var pat izraisīt sistēmas nestabilitāti lielu parametru kļūdu gadījumā, kā arī nevar panākt pilnīgu atsaisti. Sliktā dinamiskā atsaistes veiktspēja ierobežo tā pielietojuma diapazonu. Pēdējās divas atsaistes kontroles stratēģijas pašlaik ir pētniecības karstie punkti.
3. Aizkaves kompensācijas tehnoloģija ātrgaitas motorsistēmām
Atdalīšanas vadības tehnoloģija var efektīvi atrisināt ātrgaitas motora piedziņas sistēmu savienojuma problēmu, taču kavēšanās radītā aizkaves saite joprojām pastāv, tāpēc ir nepieciešama efektīva sistēmas aizkaves kompensācija. Pašlaik ir divas galvenās aktīvās sistēmas aizkaves kompensācijas stratēģijas: uz modeli balstītas kompensācijas stratēģijas un neatkarīgas kompensācijas stratēģijas.
03. daļas Pētījuma secinājums
Pamatojoties uz pašreizējiem pētniecības sasniegumiem gadāātrgaitas motorspiedziņas tehnoloģija akadēmiskajā aprindā, apvienojumā ar esošajām problēmām, ātrgaitas motoru attīstības un izpētes virzieni galvenokārt ietver: 1) pētījumus par precīzas augstas pamatfrekvences strāvas un aktīvās kompensācijas aizkaves problēmu prognozēšanu; 3) Augstas dinamiskās veiktspējas vadības algoritmu izpēte ātrgaitas motoriem; 4) Pētījumi par precīzu stūra stāvokļa un pilna ātruma domēna rotora pozīcijas novērtēšanas modeļa noteikšanu īpaši ātrgaitas motoriem; 5) Pētījumi par kļūdu pilnīgas kompensācijas tehnoloģiju ātrgaitas motora pozīcijas novērtēšanas modeļos; 6) Pētījumi par ātrgaitas motora jaudas topoloģijas augstfrekvences un lielu zudumu.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 24. oktobris
