Muturi b'veloċità għoljaqed jirċievu attenzjoni dejjem akbar minħabba l-vantaġġi ovvji tagħhom bħal densità għolja ta' qawwa, daqs u piż żgħir, u effiċjenza għolja fix-xogħol. Sistema ta' sewqan effiċjenti u stabbli hija ċ-ċavetta biex tintuża bis-sħiħ il-prestazzjoni eċċellenti ta'muturi b'veloċità għoljaDan l-artiklu janalizza prinċipalment id-diffikultajiet ta'mutur b'veloċità għoljateknoloġija tas-sewqan mill-aspetti tal-istrateġija tal-kontroll, l-istima tal-kantunieri, u d-disinn tat-topoloġija tal-enerġija, u tiġbor fil-qosor ir-riżultati tar-riċerka attwali f'pajjiżhom u barra minn pajjiżhom. Wara, tiġbor fil-qosor u tipprospetta x-xejra tal-iżvilupp ta'mutur b'veloċità għoljateknoloġija tas-sewqan.
Parti 02 Kontenut tar-Riċerka
Muturi b'veloċità għoljaGħandhom ħafna vantaġġi bħal densità għolja ta' qawwa, volum u piż żgħar, u effiċjenza għolja fix-xogħol. Jintużaw ħafna f'oqsma bħall-ajruspazju, id-difiża u s-sigurtà nazzjonali, il-produzzjoni u l-ħajja ta' kuljum, u huma kontenut ta' riċerka u direzzjoni ta' żvilupp meħtieġa llum. F'applikazzjonijiet ta' tagħbija b'veloċità għolja bħal magħżel elettriku, turbomakkinarju, mikroturbini tal-gass, u ħażna tal-enerġija tal-flywheel, l-applikazzjoni ta' muturi b'veloċità għolja tista' tikseb struttura ta' sewqan dirett, telimina apparati b'veloċità varjabbli, tnaqqas b'mod sinifikanti l-volum, il-piż, u l-ispejjeż tal-manutenzjoni, filwaqt li ttejjeb b'mod sinifikanti l-affidabbiltà, u għandha prospetti ta' applikazzjoni wesgħin ħafna.Muturi b'veloċità għoljaġeneralment jirreferu għal veloċitajiet li jaqbżu l-10kr/min jew valuri ta' diffikultà (prodott tal-veloċità u l-għerq kwadrat tal-qawwa) li jaqbżu 1 × Il-mutur ta' 105 jidher fil-Figura 1, li tqabbel id-dejta rilevanti ta' xi prototipi rappreżentattivi ta' muturi b'veloċità għolja kemm domestikament kif ukoll internazzjonalment. Il-linja mqattgħa fil-Figura 1 hija l-livell ta' diffikultà ta' 1 × 105, eċċ.
1.Diffikultajiet fit-Teknoloġija tas-Sewqan tal-Mutur b'Veloċità Għolja
1. Kwistjonijiet ta' stabbiltà tas-sistema fi frekwenzi fundamentali għoljin
Meta l-mutur ikun fi stat ta' frekwenza fundamentali operattiva għolja, minħabba limitazzjonijiet bħall-ħin ta' konverżjoni minn analogu għal diġitali, il-ħin ta' eżekuzzjoni tal-algoritmu tal-kontrollur diġitali, u l-frekwenza tal-bdil tal-inverter, il-frekwenza tat-trasportatur tas-sistema tas-sewqan tal-mutur b'veloċità għolja hija relattivament baxxa, li tirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fil-prestazzjoni operattiva tal-mutur.
2. Il-problema tal-istima tal-pożizzjoni tar-rotor bi preċiżjoni għolja fil-frekwenza fundamentali
Waqt tħaddim b'veloċità għolja, l-eżattezza tal-pożizzjoni tar-rotor hija kruċjali għall-prestazzjoni operattiva tal-mutur. Minħabba l-affidabbiltà baxxa, id-daqs kbir, u l-ispiża għolja tas-sensuri mekkaniċi tal-pożizzjoni, l-algoritmi mingħajr sensuri spiss jintużaw f'sistemi ta' kontroll tal-muturi b'veloċità għolja. Madankollu, taħt kundizzjonijiet ta' frekwenza fundamentali operattiva għolja, l-użu ta' algoritmi mingħajr sensuri tal-pożizzjoni huwa suxxettibbli għal fatturi mhux ideali bħal nonlinearità tal-inverter, armoniċi spazjali, filtri tal-linja, u devjazzjonijiet tal-parametri tal-induttanza, li jirriżultaw fi żbalji sinifikanti fl-istima tal-pożizzjoni tar-rotor.
3. Soppressjoni tar-ripple f'sistemi ta' sewqan bil-mutur b'veloċità għolja
L-induttanza żgħira ta' muturi b'veloċità għolja inevitabbilment twassal għall-problema ta' ripple kbir tal-kurrent. It-telf addizzjonali tar-ram, it-telf tal-ħadid, ir-ripple tat-torque, u l-istorbju tal-vibrazzjoni kkawżati minn ripple għoli tal-kurrent jistgħu jżidu ħafna t-telf tas-sistemi tal-muturi b'veloċità għolja, inaqqsu l-prestazzjoni tal-mutur, u l-interferenza elettromanjetika kkawżata minn storbju ta' vibrazzjoni għolja tista' taċċellera t-tixjiħ tas-sewwieq. Il-kwistjonijiet imsemmija hawn fuq jaffettwaw ħafna l-prestazzjoni tas-sistemi tas-sewqan tal-muturi b'veloċità għolja, u d-disinn ta' ottimizzazzjoni taċ-ċirkwiti tal-ħardwer b'telf baxx huwa kruċjali għas-sistemi tas-sewqan tal-muturi b'veloċità għolja. Fil-qosor, id-disinn ta' sistema tas-sewqan tal-mutur b'veloċità għolja jeħtieġ kunsiderazzjoni komprensiva ta' diversi fatturi, inkluż l-akkoppjar tal-linja tal-kurrent, id-dewmien tas-sistema, l-iżbalji fil-parametri, u diffikultajiet tekniċi bħas-soppressjoni tar-ripple tal-kurrent. Huwa proċess kumpless ħafna li jpoġġi domandi għoljin fuq l-istrateġiji ta' kontroll, il-preċiżjoni tal-istima tal-pożizzjoni tar-rotor, u d-disinn tat-topoloġija tal-qawwa.
2. Strateġija ta' Kontroll għal Sistema ta' Sewqan ta' Mutur b'Veloċità Għolja
1. Immudellar ta' Sistema ta' Kontroll ta' Mutur b'Veloċità Għolja
Il-karatteristiċi ta' frekwenza fundamentali operattiva għolja u proporzjon ta' frekwenza tat-trasportatur baxx f'sistemi ta' sewqan ta' muturi b'veloċità għolja, kif ukoll l-influwenza tal-akkoppjar u d-dewmien tal-mutur fuq is-sistema, ma jistgħux jiġu injorati. Għalhekk, meta wieħed iqis iż-żewġ fatturi ewlenin ta' hawn fuq, il-mudellar u l-analiżi tar-rikostruzzjoni ta' sistemi ta' sewqan ta' muturi b'veloċità għolja huma ċ-ċavetta biex tittejjeb aktar il-prestazzjoni tas-sewqan ta' muturi b'veloċità għolja.
2. Teknoloġija ta' Kontroll tad-Deakkoppjament għal Muturi b'Veloċità Għolja
L-aktar teknoloġija użata f'sistemi ta' sewqan ta' muturi ta' prestazzjoni għolja hija l-kontroll FOC. Bi tweġiba għall-problema serja tal-akkoppjar ikkawżata minn frekwenza fundamentali operattiva għolja, id-direzzjoni ewlenija tar-riċerka bħalissa hija strateġiji ta' kontroll tad-diżakkoppjar. L-istrateġiji ta' kontroll tad-diżakkoppjar li qed jiġu studjati bħalissa jistgħu jinqasmu prinċipalment fi strateġiji ta' kontroll tad-diżakkoppjar ibbażati fuq mudell, strateġiji ta' kontroll tad-diżakkoppjar ibbażati fuq kumpens ta' disturbi, u strateġiji ta' kontroll tad-diżakkoppjar ibbażati fuq regolatur vettorjali kumpless. L-istrateġiji ta' kontroll tad-diżakkoppjar ibbażati fuq mudell jinkludu prinċipalment diżakkoppjar feedforward u diżakkoppjar feedback, iżda din l-istrateġija hija sensittiva għall-parametri tal-mutur u tista' saħansitra twassal għal instabbiltà tas-sistema f'każijiet ta' żbalji kbar fil-parametri, u ma tistax tikseb diżakkoppjar sħiħ. Il-prestazzjoni fqira tad-diżakkoppjar dinamiku tillimita l-firxa tal-applikazzjoni tagħha. L-aħħar żewġ strateġiji ta' kontroll tad-diżakkoppjar bħalissa huma oqsma importanti għar-riċerka.
3. Teknoloġija ta' Kumpens għad-Dewmien għal Sistemi ta' Muturi b'Veloċità Għolja
It-teknoloġija tal-kontroll tad-diżakkoppjament tista' ssolvi b'mod effettiv il-problema tal-akkoppjament tas-sistemi tas-sewqan tal-muturi b'veloċità għolja, iżda r-rabta tad-dewmien introdotta mid-dewmien għadha teżisti, għalhekk hija meħtieġa kumpensazzjoni attiva effettiva għad-dewmien tas-sistema. Fil-preżent, hemm żewġ strateġiji ewlenin ta' kumpensazzjoni attiva għad-dewmien tas-sistema: strateġiji ta' kumpensazzjoni bbażati fuq il-mudell u strateġiji ta' kumpensazzjoni indipendenti mill-mudell.
Parti 03 Konklużjoni tar-Riċerka
Abbażi tal-kisbiet attwali fir-riċerka fimutur b'veloċità għoljaIt-teknoloġija tas-sewqan fil-komunità akkademika, flimkien mal-problemi eżistenti, id-direzzjonijiet tal-iżvilupp u r-riċerka ta' muturi b'veloċità għolja jinkludu prinċipalment: 1) riċerka dwar tbassir preċiż tal-kurrent ta' frekwenza fundamentali għolja u kwistjonijiet relatati mad-dewmien tal-kumpens attiv; 3) Riċerka dwar algoritmi ta' kontroll tal-prestazzjoni dinamika għolja għal muturi b'veloċità għolja; 4) Riċerka dwar stima preċiża tal-pożizzjoni tal-kantuniera u l-mudell ta' stima tal-pożizzjoni tar-rotor tad-dominju tal-veloċità sħiħa għal muturi b'veloċità ultra għolja; 5) Riċerka dwar teknoloġija ta' kumpens sħiħ għal żbalji f'mudelli ta' stima tal-pożizzjoni tal-mutur b'veloċità għolja; 6) Riċerka dwar it-Topoloġija tal-Qawwa tal-Mutur b'Veloċità Għolja ta' Frekwenza Għolja u Telf Għoli.
Ħin tal-posta: 24 ta' Ottubru 2023
