PML60 электр транспорт чарасы өчен Pumbaa 60KW PMSM йөртүче моторлар

1. Яссы чыбыклы мотор
• Моторның уралу формасы түгәрәк чыбыктан яссы чыбыкка әкренләп күчә, югары тутыру тизлеге, кыска очлары, югары куәт тыгызлыгы һәм көчле җылылык тарату сәләте белән аерылып тора.

2. Югары көчәнешле изоляция конструкциясе
• Мотор югары тизлекле моторлар өчен SiC контроллерларының югары күчерү ешлыгы таләпләрен канәгатьләндерү өчен яңа изоляция материалларын һәм процессларын куллана

•3. Югары тизлекле һәм авыр йөкләнешкә чыдам изоляцияләнгән подшипниклар
• Мотор конструкциясендә 24000RPM/мин проект таләпләренә туры килә торган изоляцияләнгән подшипниклар кулланыла; Һәм ул подшипникларның электр коррозиясе барлыкка килүен нәтиҗәле рәвештә тоткарлый ала.

4. Май белән суытыла торган мотор
• Мотор югары тизлекле май белән суытыла торган структураны куллана, ул күләм киметелгәннән соң номиналь куәтне нәтиҗәле рәвештә киметә, бу нәтиҗәлелекне генә түгел, ә системаның хезмәт итү вакытын да яхшырта.

5. NVHның бик яхшы эшләве
• Мотор роторы сегментланган авыш полюс структурасын куллана, бу мотор системасының NVH'ын нәтиҗәле рәвештә оптимальләштерә

Сәнәгать автоматизациясе, яңа энергияле транспорт чаралары һәм югары дәрәҗәдәге робототехника өлкәләрендә даими магнитлы синхрон моторлар (PMSM) югары нәтиҗәлелеге, компакт зурлыгы һәм югары динамик җавап үзенчәлекләре аркасында йөртү системалары өчен төп сайлау булып тора. Бу мәкаләдә бу мөһим мотор технологиясенең төрле үлчәмнәрдән комплекслы анализы, шул исәптән билгеләмәсе, эш принциплары, структура дизайны, идарә итү логикасы, өстенлекләре һәм кимчелекләре, һәм BLDC үзгәрүчән ешлыклы моторлар белән чагыштыру тәкъдим ителә.

I. PMSM билгеләмәсе һәм төп үзенчәлекләре

Даими магнитлы синхрон мотор - өч фазалы үзгәрүчән токлы синхрон мотор. Аның төп үзенчәлеге шунда ки, ротор өчен кузгату чыбыгы кирәк түгел; киресенчә, ул даими магнитлар (мәсәлән, неодим-тимер-бор, самарий-кобальт) аша даими магнит кыры барлыкка китерә, ул статор чыбыклары тарафыннан барлыкка китерелгән әйләнүче магнит кыры белән синхрон эшли.

Гадәти асинхрон моторлар белән чагыштырганда, PMSMлар зур өстенлекләргә ия:

​● Югары нәтиҗәлелек: Ротор кузгату югалтуларына дучар булмый (бакыр югалтулары бик аз), нәтиҗәдә, индукцион двигательләргә караганда, куәт тыгызлыгы 30% тан артык югарырак.

​● Югары динамик җавап: Нуль тизлектә тулы момент бирә ала, бу аны еш эшләтеп җибәрү-туктату операцияләрен таләп итә торган кушымталар өчен яраклы итә.

​● Түбән тавыш һәм шома момент: Синусоидаль кире электр хәрәкәтләндергеч көч (ЭМК) белән эшләнгән, ул минималь тибрәнү белән эшли.

​● Югары көч коэффициенты: Роторның магнит кыры даими магнитлар белән тәэмин ителә, статор тогындагы кузгату компонентын юкка чыгара. Нәтиҗәдә, системаның көч коэффициенты 1 гә якынлаша.

(ПМСМ)

II. PMSM эш принцибы

PMSM эше "статор-ротор магнит кыры синхронизациясе" механизмына нигезләнә, ул түбәндәгечә бара:

1. Статорның әйләнүче магнит кырын булдыру: Статорның өч фазалы чыбыкларына өч фазалы үзгәрүчән ток бирелгәндә, һава бушлыгында ns=60f/p синхрон тизлектә әйләнүче әйләнүче магнит кыры барлыкка килә.

(монда f - электр белән тәэмин итү ешлыгы, ә p - полюс парлары саны).

2. Ротор магнит кырын синхронлаштыру: Роторның даими магнитларыннан килгән магнит кыры статорның әйләнүче магнит кыры белән үзара бәйләнештә була, электромагнит момент барлыкка китерә, бу момент роторны статор кыры белән туры китереп синхрон тизлектә әйләнергә этәрә.

3. Үзеннән-үзе кабызылмау үзенчәлеге: Роторның башлангыч урнашуы билгесез булу һәм үзеннән-үзе кабызу моментын булдыра алмау сәбәпле, PMSMлар йомшак кабызу өчен инвертор белән координацияләүне таләп итә (үзгәрүчән ешлыклы көч бирә). Гадәти эш тизлек чиккә җиткәч кенә башлана.

III. PMSM-ның төп структурасы: Статор һәм Ротор

PMSM структурасы гадәти синхрон двигательгә охшаш, ләкин аның ротор конструкциясе төп аерма булып тора, ул эшчәнлеккә һәм куллану сценарийларына турыдан-туры йогынты ясый.

1. Статор: Энергияне үзгәртү үзәге

Статор структурасы, нигездә, тимер үзәктән һәм өч фазалы чыбыклардан торган, үзгәрүчән ток индукциясе моторлары структурасына туры килә:

​● Тимер үзәк: агым югалтуларын киметү өчен ламинатланган кремний корыч битләреннән эшләнгән.

● Чыршымалар: Өч фазалы чыршымалар статор уемнарында синусоидаль рәвештә таралган. Көчләндерелгәндә, алар синусоидаль якын кире ЭКК барлыкка китерә, бу чыгыш тогы һәм көчәнешнең фазада булуын тәэмин итә (көч коэффициентын арттыра).

2. Ротор: Даими магнитлар белән хәрәкәткә китерелә торган үзәк

Роторның кузгату роликлары юк һәм ул үзенең магнит кырын даими магнитлар ярдәмендә барлыкка китерә. Ул даими магнит урнаштыру ысулына нигезләнеп ике төргә бүленә:

​● Өслеккә урнаштырылган даими магнитлы синхрон мотор (SPM): Даими магнитлар ротор өслегенә ябыштырылган һәм үзәктән тайпылышны булдырмас өчен саклагыч тышча (мәсәлән, углерод җепселләре) белән капланган. Югары һава аралыгы магнит агымы тыгызлыгы белән характерланган SPMлар күләм һәм авырлыкка сизгер кушымталар (мәсәлән, дрон җайланмалары) өчен идеаль.

​● Эчке даими магнитлы синхрон мотор (IPM): Даими магнитлар ротор эченә урнаштырылган (мәсәлән, V-формасындагы яки U-формасындагы уемнарда). Ротор үзәгенең асимметрик магнит схемасы тарафыннан барлыкка китерелгән өстәмә моментны кулланып, IPMлар чыгару мөмкинлекләрен арттыра. Югарырак нәтиҗәлелек һәм көчлерәк артык йөкләнеш сыйдырышлыгы белән IPMлар электр машиналары йөртү системаларында киң кулланыла.

(Электромобиль моторы)

IV. PMSM белән идарә итү принцибы: Вектор белән идарә итү һәм санлы технологияләр

Югары төгәллекле тизлек һәм момент контроленә ирешү өчен, PMSMлар вектор контроле (Кыр буенча юнәлтелгән контроль, FOC) технологиясенә таяна. Аның төп өлеше координата трансформациясе аша әйләнүче координата системасында өч фазалы AC зурлыкларын DC зурлыкларына (dq күчәре) әйләндерүне үз эченә ала, бу агым һәм моментны бәйсез контрольдә тоту мөмкинлеген бирә.

Контроль процессындагы төп адымнар:

1. Позицияне ачыклау: Кодер яки чишелеш ярдәмендә роторның урнашуын һәм тизлеген реаль вакыт режимында алу, координаталарны үзгәртү өчен почмак белешмәсен тәэмин итү.

2. Ток үрнәкләрен алу һәм трансформацияләү: Кларк/Парк трансформациясе аша dq күчәрендәге токларга әйләндерелә торган статор өч фазалы токларын җыю (моментны контрольдә тота).

3. DSP исәпләү һәм PWM модуляциясе: Цифрлы сигнал эшкәртүчесе (DSP) максатчан момент һәм тизлеккә нигезләнеп dq күчәре токлары өчен белешмә кыйммәтләрен исәпли, аннары статор көчәнешен һәм ешлыгын көйләү өчен Фаза векторы импульс киңлеге модуляциясе (SVPWM) аша инвертор йөртү сигналларын генерацияли.

Техник өстенлекләр: Вектор белән идарә итү агым һәм моментны аера, динамик җавап бирү вакытын миллисекундларга кадәр киметә һәм нуль тизлектә тулы момент чыгару мөмкинлеген бирә. Ләкин, бу югары җитештерүчәнлекле DSP яки MCU таләп итә, бу системаның катлаулылыгын арттыра.

V. PMSM-ның өстенлекләре һәм кимчелекләре

VI. PMSM һәм BLDC үзгәрүчән ешлыклы мотор: техник тоташулар һәм куллану аермалары

PMSM һәм щеткасыз даими ток үзгәрүчән ешлыклы моторлар (BLDC) даими магнитларга һәм электрон коммутациягә нигезләнгән, ләкин алар куллану урнашуы буенча аерылып тора:

​● BLDC: Квадрат дулкынлы привод (трапеция формасындагы кире электромагнит көч) кулланып, түбән бәягә һәм гади идарә итүгә юнәлтелгән. Ул вентиляторлар һәм су насослары кебек түбән төгәллек таләпләре булган кушымталар өчен яраклы.

​● PMSM: Синусоидаль йөртүне (синусоидаль кире ЭМӨ) кулланып һәм вектор белән идарә итүне хуплап, югары төгәллеккә һәм җитештерүчәнлеккә өстенлек бирә. Ул сәнәгать роботлары һәм электр машиналары кебек югары класслы өлкәләрдә киң кулланыла.

Йомгак

Югары нәтиҗәлелеге, компакт зурлыгы һәм югары динамик җавап бирү сәләте белән даими магнитлы синхрон двигатель сәнәгать һәм яңа энергетика секторларының "көч үзәгенә" әйләнде. Бәя һәм контроль катлаулылыгындагы кыенлыкларга карамастан, даими магнит материалларындагы (мәсәлән, арзан самарий-тимер-азот) һәм санлы контроль технологияләрендәге алгарыш аның куллану сценарийларын тагын да киңәйтәчәк. Киләчәктә PMSMлар акыллы җитештерү һәм автоном йөртү кебек алдынгы өлкәләрдә мөһим роль уйнавын дәвам итәчәк.