چرا کنترل مغناطیسی ضعیف برای موتورهای پرسرعت ضروری است؟

01. MTPA و MTPV
موتور سنکرون آهنربای دائمی دستگاه اصلی محرک نیروگاه های انرژی جدید خودرو در چین است. به خوبی شناخته شده است که در سرعت های پایین، موتور سنکرون آهنربای دائم حداکثر کنترل نسبت جریان گشتاور را اتخاذ می کند، به این معنی که با توجه به گشتاور، حداقل جریان سنتز شده برای رسیدن به آن استفاده می شود و در نتیجه تلفات مس را به حداقل می رساند.

بنابراین در سرعت های بالا نمی توانیم از منحنی های MTPA برای کنترل استفاده کنیم، باید از MTPV که حداکثر نسبت ولتاژ گشتاور است برای کنترل استفاده کنیم. یعنی در یک سرعت معین، موتور را حداکثر گشتاور تولید کنید. با توجه به مفهوم کنترل واقعی، با توجه به گشتاور، حداکثر سرعت را می توان با تنظیم iq و id به دست آورد. پس ولتاژ کجا منعکس می شود؟ از آنجا که این حداکثر سرعت است، دایره حد ولتاژ ثابت است. تنها با یافتن نقطه حداکثر توان در این دایره حد می توان نقطه حداکثر گشتاور را پیدا کرد که با MTPA متفاوت است.

02. شرایط رانندگی

معمولاً در سرعت نقطه عطف (که به عنوان سرعت پایه نیز شناخته می شود) میدان مغناطیسی شروع به ضعیف شدن می کند که در شکل زیر نقطه A1 است. بنابراین، در این نقطه، نیروی الکتروموتور معکوس نسبتا زیاد خواهد بود. اگر میدان مغناطیسی در این زمان ضعیف نباشد، با فرض اینکه گاری فشاری مجبور به افزایش سرعت شود، iq را مجبور می‌کند منفی باشد، قادر به تولید گشتاور به جلو نیست و مجبور می‌شود وارد شرایط تولید نیرو شود. البته این نقطه را نمی توان در این نمودار یافت، زیرا بیضی در حال کوچک شدن است و نمی تواند در نقطه A1 بماند. ما فقط می توانیم iq را در امتداد بیضی کاهش دهیم، id را افزایش دهیم و به نقطه A2 نزدیک شویم.

03. شرایط تولید برق

چرا تولید برق به مغناطیس ضعیف نیز نیاز دارد؟ آیا هنگام تولید الکتریسیته با سرعت بالا نباید از مغناطیس قوی برای تولید iq نسبتاً بزرگ استفاده کرد؟ این امکان پذیر نیست زیرا در سرعت های بالا، اگر میدان مغناطیسی ضعیفی وجود نداشته باشد، نیروی الکتروموتور معکوس، نیروی الکتروموتور ترانسفورماتور و نیروی الکتروموتور امپدانس ممکن است بسیار زیاد باشد، به مراتب بیشتر از ولتاژ منبع تغذیه باشد و عواقب وحشتناکی در پی خواهد داشت. این وضعیت تولید برق اصلاح نشده SPO است! بنابراین، در تولید برق با سرعت بالا، مغناطش ضعیف نیز باید انجام شود تا ولتاژ اینورتر تولید شده قابل کنترل باشد.

می توانیم آن را تحلیل کنیم. با فرض اینکه ترمز از نقطه عملیاتی پرسرعت B2 که ترمز فیدبک است شروع می شود و سرعت کاهش می یابد، نیازی به مغناطیس ضعیف نیست. در نهایت، در نقطه B1، iq و id می توانند ثابت بمانند. با این حال، با کاهش سرعت، iq منفی تولید شده توسط نیروی الکتروموتور معکوس کمتر و کمتر کافی خواهد شد. در این مرحله، جبران قدرت برای ورود به ترمز مصرف انرژی مورد نیاز است.

04. نتیجه گیری

در ابتدای یادگیری موتورهای الکتریکی، به راحتی می توان با دو موقعیت احاطه شد: رانندگی و تولید برق. در واقع، ابتدا باید دایره های MTPA و MTPV را در مغز خود حک کنیم و تشخیص دهیم که iq و id در این زمان مطلق هستند که با در نظر گرفتن نیروی الکتروموتور معکوس به دست می آیند.

بنابراین، در مورد اینکه آیا iq و id بیشتر توسط منبع تغذیه تولید می شوند یا توسط نیروی الکتروموتور معکوس، رسیدن به تنظیم به اینورتر بستگی دارد. iq و id نیز محدودیت هایی دارند و مقررات نمی تواند از دو دایره تجاوز کند. اگر از دایره حد فعلی فراتر رود، IGBT آسیب می بیند. اگر از دایره حد ولتاژ فراتر رود، منبع تغذیه آسیب می بیند.

در فرآیند تعدیل، iq و id هدف، و همچنین iq و id واقعی، بسیار مهم هستند. بنابراین از روش‌های کالیبراسیون در مهندسی برای کالیبره کردن نسبت تخصیص مناسب iq's id در سرعت‌ها و گشتاورهای هدف مختلف استفاده می‌شود تا به بهترین بازده دست یابد. مشاهده می شود که پس از چرخش در اطراف، تصمیم نهایی همچنان به کالیبراسیون مهندسی بستگی دارد.