01. MTPA та MTPV
Синхронний двигун з постійними магнітами є основним приводним пристроєм електростанцій нових транспортних засобів у Китаї. Загальновідомо, що на низьких швидкостях синхронний двигун з постійними магнітами використовує максимальне керування коефіцієнтом струму крутного моменту, що означає, що для досягнення заданого крутного моменту використовується мінімальний синтезований струм, тим самим мінімізуючи втрати міді.
Отже, на високих швидкостях ми не можемо використовувати криві MTPA для керування, нам потрібно використовувати MTPV, що є максимальним коефіцієнтом напруги крутного моменту. Тобто, на певній швидкості двигун має видавати максимальний крутний момент. Згідно з концепцією фактичного керування, за заданого крутного моменту максимальна швидкість може бути досягнута шляхом регулювання iq та id. Отже, де відображається напруга? Оскільки це максимальна швидкість, коло обмеження напруги є фіксованим. Тільки знайшовши точку максимальної потужності на цьому колі обмеження, можна знайти точку максимального крутного моменту, яка відрізняється від MTPA.
02. Умови руху
Зазвичай, на швидкості точки повороту (також відомій як базова швидкість), магнітне поле починає слабшати, що є точкою A1 на наступному рисунку. Тому в цій точці зворотна електрорушійна сила буде відносно великою. Якщо магнітне поле в цей момент не слабке, припускаючи, що візок змушений збільшувати швидкість, це призведе до того, що iq стане негативним, не зможе видавати прямий крутний момент і буде змушений перейти в режим генерації енергії. Звичайно, цю точку неможливо знайти на цьому графіку, оскільки еліпс зменшується і не може залишатися в точці A1. Ми можемо лише зменшити iq вздовж еліпса, збільшити id і наблизитися до точки A2.
03. Умови виробництва електроенергії
Чому для вироблення електроенергії також потрібен слабкий магнетизм? Хіба не слід використовувати сильний магнетизм для генерації відносно великого iq під час вироблення електроенергії на високих швидкостях? Це неможливо, тому що на високих швидкостях, якщо немає слабкого магнітного поля, зворотна електрорушійна сила, електрорушійна сила трансформатора та електрорушійна сила імпедансу можуть бути дуже великими, значно перевищуючи напругу живлення, що призводить до жахливих наслідків. Ця ситуація є неконтрольованою випрямною генерацією електроенергії SPO! Тому при високошвидкісній генерації електроенергії також необхідно виконувати слабке намагнічування, щоб напруга, що генерується інвертором, була керованою.
Ми можемо проаналізувати це. Припускаючи, що гальмування починається у високошвидкісній робочій точці B2, яка є гальмуванням зі зворотним зв'язком, і швидкість зменшується, немає потреби у слабкому магнетизмі. Зрештою, у точці B1 iq та id можуть залишатися постійними. Однак, зі зменшенням швидкості, негативний iq, що генерується зворотною електрорушійною силою, стане все менш і менш достатнім. У цій точці необхідна компенсація потужності для входу в гальмування зі споживанням енергії.
04. Висновок
На початку вивчення електродвигунів легко опинитися в оточенні двох ситуацій: керування та вироблення електроенергії. Фактично, нам слід спочатку закріпити кола MTPA та MTPV у своєму мозку та усвідомити, що iq та id у цей момент є абсолютними, отриманими шляхом врахування зворотної електрорушійної сили.
Отже, що стосується того, чи генеруються iq та id переважно джерелом живлення, чи зворотною електрорушійною силою, то регулювання залежить від інвертора. iq та id також мають обмеження, і регулювання не може перевищувати двох кіл. Якщо перевищено граничне значення струму, IGBT буде пошкоджено; якщо перевищено граничне значення напруги, джерело живлення буде пошкоджено.
У процесі налаштування цільові значення iq та id, а також фактичні значення iq та id мають вирішальне значення. Тому в інженерії використовуються методи калібрування для калібрування відповідного коефіцієнта розподілу iq при різних швидкостях та цільових крутних моментах, щоб досягти найкращої ефективності. Видно, що після циклічного налаштування остаточне рішення все ще залежить від інженерного калібрування.
Час публікації: 11 грудня 2023 р.
