Cûdahiya di navbera motorên bldc û pmms de çi ye
Pergalek tê peyda kirin ku berî ku çêbibin cil û bergên motorê pêşbînî dike. Cûdahiya di navbera motorên bldc û pmms de, daneyên telemetryê yên ji motorên di serîlêdana motorê de têne berhev kirin û algorîtmayên pêşbînker têne bikar anîn da ku diyar bikin ka motorek kengê pîr dibe û kengê dibe ku têk bibe. Naskirina têkçûnek potansiyel di van celeb serlêdanan de dikare bibe alîkar ku xetereya têkçûna alavên din kêm bike û teserûfa lêçûn pêk bîne. Di mînakek de, pergalek tespîtkirina pîrbûna motorê tê peyda kirin ku yek an bêtir motorên DC-ê, û kontrolkerek motorê bi her motorê ve girêdayî ye, tê peyda kirin. Kontrolkera motorê ji her motorê sê qonaxên qonaxê dixwîne û herikên qonaxê vediguhezîne nirxên dîjîtal, daneyên telemetrîyê di nav de voltaja sepandî, hêza tevgera elektrîkê ya paşde, induktans û berxwedana her motorê di navberên demkî de hesab dike, vê daneyên telemetrîyê ji bo her motorê hilîne. di bîranînekê de. Qarkek tespîtkirina temenê vê agahiyê ji bîrê digire û faktorên temenê motorê diyar dike.
Motorên AC-ê her gav bûne qada çerxên leza balkêş, motora elektrîkê ji bo ajotina bilind di warê ajokarên elektrîkê de tê bikar anîn. Bi pêşkeftinên di çerxa bêhêz de. Teknolojiya niha ya veguhezbar a magnetiya daîmî her gav hewcedariya karanîna bandorker a motorên (PMAC) heye ku bi gelemperî ji bo vê armancê têne bikar anîn. hêza elektrîkê û her weha çavkaniyên berdest. Magneta Daîmî Hêza Alternatîf (PMAC) Naha balê dikişîne ser bikêrhatina motoran bi giranî li du celeban têne dabeş kirin, ango ev ajokarên ku di performansa Motora hemdem a Magneta Daîmî (PMSM) de çêtir dibin. û motorên ku di ajokeran de têne bikar anîn. Motorên magnetîkî yên domdar Motora Hêza Rast a Bêfirçe (BLDCM) ne. Daîmî ku wekî BLDC û PMSM hatî veqetandin ku di nav wan de motora hevdem a magnet DC ya Brushless (PMSM) Motora sinusoidal hilberîne yek ji motorên AC yên pir bijarte ye ku di EMF-ya paşîn de tê bikar anîn.
Motorên hevdem ên rasterast ên bê firçe (BLDC) û motorên hevdem-magnet-ya daîmî (PMSM) bi magnetên daîmî ve di nav hemî motorên elektrîkê de ji hêla pîvanên xebitandinê yên herî bilind ve têne destnîşan kirin. Dînamîkên bilind û îmkana kontrolkirina xebata wan pîvanên xebitandinê yên pergala ajotinê çêtir dike û lêçûnên xebitandinê yên amûrek wusa kêm dike. Mesrefa bilind a van makîneyên ku bi tevliheviya avakirina wan ve girêdayî ye astengiyek ciddî ye ji bo zêdekirina rêgeza wan di pergalên pêşbaziya piçûk de, ciyawaziya di navbera motorên bldc û pmsm de ku mezaxtina enerjiyê ya kêmtir qezencên darayî yên wusa balkêş nade. Ji bo kêmkirina lêçûn, hilberîner bi gelemperî cûrbecûr motorên çêkirî sînordar dikin da ku bi zêdekirina dengdanê, lêçûna yekîneya cîhazê kêm bibe. Ev bi gelemperî ji hêla pêkanîna projeyên ku ji standardên ku hewce ne ku pergalên ajotinê yên hêza cûda bikar bînin, têne asteng kirin.
Cûdahiya di navbera motorên bldc û pmms de çi ye.Vektora fezayê PWM xwedan karaktera rêzek rêzikî ya berfireh, ahengek piçûktir û têgihîştina dîjîtal a hêsan e, ji ber vê yekê ew di pergala ajokera PMSM de bi berfirehî tê bikar anîn. Di vê gotarê de, vektora cîhê PWM ya kontrolkirî PMSM tête analîz kirin, Prosesora nîşana dîjîtal DSP ji bo yekîneya pêvajoyê.AUIRS2336 ji bo yekîneya ajotinê,ADS8364 ji bo yekîneya girtinê. bi motora BLDC û motorên PMSM-ê re sêwirana hardware-ya ajotinê re hevaheng e. Ew lêkolînek berfireh ji du aliyên teoriya kontrolê û sepana pratîkî, nîqaş kirin ku celebek ne tenê dikare domdar fam bike. motora hevdem a magnet, û dikare motora dc-ya bê firçe fam bike, lê di heman demê de bi kontrola bê sensor re jî hevaheng e.
Di warê motorên elektrîkê de, makîneyên cûrbecûr PMSM an BLDC yên bi elektronîkî têne veguheztin ji ber zexm û karbidestiya wan a jorîn, motorên DC yên kevneşopî diguhezînin. Xetên hilberîna girseyî yên ji bo van motoran di warê taybetmendiya kesane ya her hilberek yekane û her weha şopandina trendê ya ji bo tevahiya pêvajoya hilberînê de ji bo kontrolkirina kalîteyê ya hişk û bêkêmasî daxwaz dikin. Pêvajoyên ceribandinê yên klasîk ên ku tevhevkirina mekanîkî ya makîneyek bargiraniyê vedigirin ji hêla hewildanên hilgirtinê û çerxên ceribandinê yên demdirêj de biha ne. Kaxez rêgezek bingehîn a modela alternatîf vedibêje. Ew ji hevhevkirina barkirina derveyî dûr dikeve lê di şûna wê de bêhêziya xwerû ya tişta ceribandinê ya nebarkirî bikar tîne. Bi rêgezên ajokera dînamîkî ya têr, makîne dikare ji hemî rewşên barkirinê yên têkildar re were rûxandin, ku rê dide texmînek li ser modela komek piçûk a pîvanên makîneyê ku bi tevahî nimûneyê diyar dike.
Vê kaxeza vekolînê ravekirina kurt a performans û berhevdana motora DC ya Brushless (BLDC) û motorên hevdem ên magnetîkî yên daîmî (PMSM) dide. Her du makîneyên elektrîkê BLDC û PMSM gelek wekhevî hene lê cûdahiya bingehîn ev e ku BLDC xwedan EMF Trapezoidal Back e û PMSM xwedan EMF sinusoidal e. Van her du makîneyan xwedî taybetmendiyên cûda ne. Van du makîneyên elektrîkê lêçûn kêm in û dikarin di gelek sepanên pîşesaziyê de werin bikar anîn.
Bi pêşkeftinên teknolojiyê re her gav hewcedarî bi karanîna bandorker a hêza elektrîkê û her weha çavkaniyên berdest heye. Naha balê dikişîne ser bikêrhatina van ajokaran bi baştirkirina performansa motorên ku di ajokeran de têne bikar anîn. Motorên magnet ên daîmî wekî BLDC û PMSM têne dabeş kirin ku di nav wan de Motora DC ya Brushless yek ji motorên AC yên pir bijare ye ku di sepanên cihêreng de têne bikar anîn ji ber avantajên cihêreng ên pêşkêşkirî yên wekî karbidestiya bilind, leza çêtir li hember taybetmendiyên torque. Her çend ajokarên BLDC gelek avantajên xwe hene jî, ew rîpên torque çêdike ku di sepanên pêbaweriya bilind de bi taybetî di keştiyên fezayê de fikarek sereke ye. Her çend torque ku tê hilberandin dema ku bi motorên BLDC re were berhev kirin kêmtir e jî, PMSM torque kêmtir çêdike. Kontrola zevî ya ajokarên PMSM bi taybetî di sepanên pêbaweriya bilind de populertir dibe.
Min tenê ji mirovan bihîst ku di SPS/IPC/DRIVES 2011-a pêşeroj de li Nurnberg, 22-24 Mijdar, ew ê teknolojiya pêşkeftî-kontrola motor, torê û dîtina makîneyê li ser bingeha cîhazên bernamekirî, platform û hevkariyên xwe yên herî dawîn nîşan bidin. îmkana kontrolkirina pîşesazî ya bilez û sepanên torê yên di wextê rast de (Phew! Biceribînin ku deh carî zû bibêjin). Kota Xilinxs, H6-160, dê xwenîşandan nîşan bide ku cîhazên bernamekirî yên nifşê herî dawî û binesaziya berfireh, tevî navokên IP-ya taybetî yên pîşesaziyê, ronî dike, û kîtên pêşkeftinê di nav de Platformên Pêşkeftina Armanc (TDP). Her weha dê pisporên otomasyona pîşesaziyê ji Bernameya Hevbendiya Xilinx beşdar bibin. Endezyarên xerîdar dikarin vê portfoliyona berfereh a çavkaniyan bi kar bînin da ku serîlêdanên berbiçav û bi performansa bilind radest bikin da ku li pêş hevrikên xwe bazarê bikin. Prototîpkirina bilez a kontrolkirina motorê ya bi rastbûna bilind, bi dengek kêm-based FPGA mijara xwenîşandana Xilinxs bi pisporê nermalava pergalên bicîbûyî re ye.
Ji ber feydeyên kêmbûna mezinahî, lêçûn û lênihêrînê, deng, emîsyonên CO2 û zêdekirina nermbûn û rastbûna kontrolê, ji bo bicîhanîna van bendewaran, alavên elektrîkê her ku diçe di pergalên firokeyên nûjen û pîşesaziya asmanî de bêtir ji pergalên hêza mekanîkî, hîdrolîk û pneumatîk ên kevneşopî têne bikar anîn. Ajokarên motora elektrîkê dikarin hêza elektrîkê biguhezînin da ku çalakger, pomp, kompresor û binepergalên din bi leza guhêrbar bimeşînin. Di dehsalên borî de, motora hevdem a magnetîkî ya daîmî (PMSM) û motora dc ya bê firçe (BLDC) ji bo serîlêdanên asmanî yên wekî çalakkerên balafirê hatin lêkolîn kirin. Di vê gotarê de, di sêwirana lûleya leza pergala kontrolkirina leza PMSM-ê de kontrolkerê PID-ê-birêvek tê bikar anîn. Hebûna bêtir pîvanan ji bo birêkûpêkkirina fermana fraksîyonî ya kontrolkerê PID-ê rê li ber rêjeya performansa baş a ji rêza yekjimar vedike. Ev performansa baş ji hêla berhevkarê PID-ê fermana fraksîyonî ya bi PI-ya kevneşopî û kontrolkerê PID-ê vesazkirî ve ji hêla algorîtmaya Genetîkî ve di cilê nerm MATLAB de tê destnîşan kirin.
Tez bi kontrolkirina motorên BLDC- û PMSM-ê bi baldarî li ser lezkirina jerkek tixûbdar di dema pêvajoya pozîsyonê de mijûl dibe. Berî her tiştî, formên motor, senzor, pêvajoyên pergala kontrolê, û navberan têne bikar anîn. Dûv re, berhevdana matematîkî ya profîla trapezoidal-leza-profila û sinoîdal-lezkirinê, nirxandina simulasyonê bi kontrolek kaskadê û pêkanîna li ser amûrek rastîn. Piştî wê, nirxandinek hûrgulî li ser bingeha senaryoyên cihêreng bandora jerk li ser her du formên interpolasyonê nîşan dide. Di dawiyê de tez bi kurteya encamên bidestxistî û nêrînek li ser tezên din bi dawî dibe.
Ji ber zêdebûna mezinbûna bajarvanî û înternetê awayê jiyanê roj bi roj diguhere. Ji bo ku emîsyonên zirardar werin şopandin û were kontrol kirin, pejirandina wesayîtên elektrîkê zêde bûye. Di vê gotarê de em bi mekanîzmaya kontrolê ya cûrbecûr motorên ku di EV-an de bi taybetî motorên DC, IM, BLDC û PMSM têne bikar anîn re mijûl dibin. Kaxez modela MATLAB-ê ya rast û grafika bilez li hember demê vedihewîne da ku têgihîştinek rast di derheqê aliyên kontrolkirina bilez û pirsgirêkên pê re têkildar bigihîje.
Ev platform ji bo pîvandina karakterên ajotinê yên wesayîtên bi motor-ajotinê hatî çêkirin. Motorên DC-ê yên ji hev veqetandî têne bikar anîn ku wekî motora barkirinê tevbigerin, digel kontrolkerê motorê-berbiçav, ew dikare li her çargoşeyê bi rêkûpêk bixebite. Dînamometreya elektrîkê senzora torkê ya performansa bilind û hemî pergala nimûneya daneya dîjîtal vedihewîne. Pergal dikare motora AC, motora DC, motora BLDC û pîvana karaktera statîk û dînamîkî ya motora PMSM pêvajoyê bike. Ew dikare ji bo ceribandina pergala ajotina motora EV-ê amûrek derbasdar peyda bike.
Yek ji kêşeyên girîng ên di sêwirana makîneyên elektrîkê yên PM de kêmkirina torque cogging e. Di vê gotarê de, ji bo kêmkirina torque cogging, rêbazek nû ji bo sêwirana magnetên motorê tê destnîşan kirin ku motorek şeş pola BLDC bi karanîna rêbaza sêwirana ceribandinê (DOE) xweşbîn bike. Di vê rêbazê de magnetên makîneyê ji çend beşên wekhev pêk tên ku li ...
Motorên magnetîkî yên domdar di nav her cûre motorên elektrîkê de dendika herî bilind û karbidestiya herî bilind peyda dikin. Ji bo hêmanên amûra makîneyê û pergalên pozîsyona dînamîkî yên bilez motorên PMSM bi gelemperî têne bikar anîn. Ji hêla din ve, motora BLDC li gorî motorên DC-ê rêjeya torque-a bilindtir peyda dike, ku ew ji bo serîlêdanên ku giranî û cîh faktorên girîng in maqûl dike. Avakirina motorên PMSM û BLDC wekhev e. Lêbelê, ew nêzîkatiya kontrolê ya bi tevahî cûda hewce dikin, (Kontrola Oriented Zevî ji bo PMSM û Kontrola Trapezoidal ji bo BLDC). Di vê gotarê de ji bo motorên PMSM û BLDC kontrolkerek adaptî ya nû tê pêşniyar kirin. Ji bo vê kontrolkerê kontrolek trapezoidal tête bicîh kirin û tîrêjê torque (ji ber ne-trapezoidal back-EMF), bi karanîna nêzîkatiyek rêza Fourier kêm dibe. Kontrolkerê pêşniyarkirî bi ceribandinê hate bicîh kirin û encam piştrast dikin ku ew bandorker e ku bandora torka hundurîn û her weha rijandina leza ku ji hêla tevliheviyên torque yên derveyî yên ku li PMSM-ê têne sepandin kêm bike.
Ev platform ji bo pîvandina karekterên ajotinê yên wesayîtên ajokerê motorê hatî sêwirandin. Motorên DC-yê yên ji hev veqetandî têne bikar anîn da ku wekî motora barkirinê tevbigerin, bi kontrolkera motorê ya jêhatî-bilind, ew dikare li her çargoşeyê bi rêkûpêk bixebite. Dînamometreya elektrîkê torque performansa bilind vedihewîne. sensor û hemî pergala nimûneya daneya dîjîtal. Pergal dikare motora AC, motora DC, motora BLDC û pîvana karaktera statîk û dînamîkî ya motora PMSM pêvajoyê bike. Ew dikare ji bo ceribandina pergala ajotina motora EV-ê amûrek derbasdar peyda bike.
Ev kaxez modelkirin û analîza hêsan a motora PMBLDC û ji bo xebata bê sensor pêşkêşî dike. Pîlana bêhêz a ku hatî xebitandin li ser bingeha rêbaza vedîtina derbasbûna zero ya backemf-ê ye. Motora PMBLDC bi karanîna Matlab/Simulink tê model kirin. Bi modela motora PMBLDC re, taybetmendiyên dînamîkî yên motora PMBLDC têne şopandin û kontrol kirin. Rastiya operasyona bê sensor ji hêla encamên simulasyonê ve tê pejirandin. Bi guhertinên piçûk ên di modela pêşniyarkirî de, motora hevdem a magnetîkî ya daîmî (PMSM) jî dikare were analîz kirin.
Pîlana bêhêz a ku hatî xebitandin li ser bingeha rêbaza vedîtina derbasbûna zero ya backemf-ê ye. Motora PMBLDC bi karanîna Matlab/Simulink tê model kirin. Bi modela motora PMBLDC re, taybetmendiyên dînamîkî yên motora PMBLDC têne şopandin û kontrol kirin. Rastiya operasyona bê sensor ji hêla encamên simulasyonê ve tê pejirandin. Bi guhertinên piçûk ên di modela pêşniyarkirî de, motora hevdem a magnetîkî ya daîmî (PMSM) jî dikare were analîz kirin.
Ev tez pêvajoya kontrolê ya PMSM-ya-tekerê ya ji bo scootera elektrîkê nîşan dide. Vê motorê xwedan avahiyek tevlihev a mekanîkî ye, ji ber vê yekê sazkirina senzora pozîsyona çareserker an şîfreker dijwar e. Ew awayê kontrolkirina vektorê ji bo motora PMSM bi senzora salonê pêşniyar kir. Piştî ajotina bi awayê kontrola BLDC bi leza nizm, rêbaza kontrolê ya motorê bi çavdêriya leza MRAS ve vediguhere awayê kontrola vektorê da ku agahdariya pozîsyona rast bistîne. Bi vê agahdariya pozîsyonê, operasyona MTPA ya bi kontrola qelskirina zeviyê tê meşandin. Ev pêşniyar bi ceribandina pratîk û simulasyonê ve hate rast kirin.
Rêbazek ji bo frenkirina kompresorek amûrek sarincê, alavek klîmayê an pompek germahiyê tê peyda kirin ku tê de kompresor motorek bê firçe ya bi lêdan û kontrolkerek ji bo firçekirina motorê heye. Kontrolker hatiye mîheng kirin ku motora bê firçe bişkîne bi karanîna herikîna firçeyê ya bi rengek kontrolkirî ku ji leza zivirîna xebitandinê dest pê dike, ku tê de herika frenê ya di dema firçeya kontrolkirî de bi voltaja felqkirî ve girêdayî ye ku berî firçeya kontrolkirî hatî destnîşankirin. Rêbaza firkirinê di nav xwe de zivirîna motorê bi leza zivirî ya xebitandinê, wergirtina îşaretek ji bo kêmkirin, firandin an jî hêdîbûnê, destnîşankirina voltaja ku di pêlavan de çêdibe û dabînkirina herikîna frenê ya ku frekansa wê ya kêmbûnê heye ji pêlavan re, ku tê de herika frenê di dema firandin bi voltajên ku berê hatine destnîşankirin ve girêdayî ye. Kompresorek û amûrek sarkirinê ya ku kompresor heye jî têne peyda kirin.
Kapasîteya motorên magnetîkî yên domdar û motorên guhêrbar (SRM) yên wesayîtên elektrîkî (EV) û pergala wesayîtên elektrîkî yên hîbrîd (HEV). Niha ji ber wesayîtên kevneşopî qirêjiya jîngehê zêde dibe. Ji ber vê yekê, ji bo kêmkirina qirêjiyê motorên elektrîkê pir bikêr in. Heya niha karanîna motorên magnetîkî yên bi tîrêjiya hêza bilind ên mîna, motorên DC yên bê firçe (BLDC) û motorên hevdem ên magnetîkî yên daîmî (PMSM) di EV û HEV de bijareya bingehîn in. Lê pirsgirêkên van motoran bi demagnetîzasyon, lêçûna bilind û tolerasyona xeletiyê re hene. Ji ber vê yekê, di pêşerojê de motorên magnetîkî yên daîmî dê ji bo EV û HEV-ê bi SRM-ê werin guheztin. Ji ber ku SRM li ser rotorê magnetên daîmî tune, rêjeya torque ya bi hêz, windahiyên kêm û dengê acoustic kêm li gorî motorên BLDC û PMSM hene. Ev kaxez li ser taybetmendiyên motorên elektrîkê yên taybetî ji bo nimûne analîza performansê, kontrolkirina dendika hêzê, kontrolkirina rippleya torque, kontrola vibrasyonê, deng û karîgeriyê ye.
Dê ajokerek pêla sine-lêçûn a ji bo makîneyên AC-ya hevdemdar ên magnetîkî yên 3-qonaxî (PMSM) di kontrola lûleya vekirî de li ser bingeha pîvandinên du senzorên Hall xêzkirî ye. Du senzorên Hall ji hêla zengilek magnetîkî ya bi heman hejmara polê ve wekî magnetika rotorê PMSM û dabeşkirina herikîna sinusoidal heyecan dibin. Nîşaneyên derketinê yên senzorên Hall-ê bi navgînek qonax-qeflt-pêl-qonaxa du-qonaxê têne yek kirin da ku bandora neyekheviya mountkirina sensorê di dema hilberîna girseyî de kêm bikin. Hêza torque û leza motorê bi tenê bi verastkirina amplitude ya hilgirê nebza-fireh-modulasyonê ve tê kontrol kirin. Kontrola torque ya nerm ji ber herikên 3-qonaxê sinusoidal tê bidestxistin. Afirînek wusa hêsan a sine-wave dikare bi an bêyî arîkariya yekîneyek mîkro-kontrolker (MCU) were bidestxistin. Ji bo tespîtkirina niha ya qonaxa motorê senzorek niha hewce nake. Ev motor dikare di sepanên pîşesazî de were bikar anîn ku li ser bersiva torque û kontrolkirina leza domdar a makîneyên PMSM-ê hewceyek hişk tune.
Motorek hîbrîd ji bo hêzkirina kompresorek pergala çîlerê beşek rotorê ya yekem û beşa statorê ya yekem a ku wekî motorek magnetîkî ya daîmî hatî vesaz kirin û beşek rotorê ya duyemîn û beşa statorê ya duyemîn ku wekî motorek nerazî hatî mîheng kirin vedihewîne. Di beşa rotorê ya duyemîn de rotorek bi celebê nerazîbûnê vedihewîne, û beşa statorê ya duyemîn pêlên elektromagnetîk ên ku dikarin zeviyek magnetîkî ya zivirî derxînin vedihewîne. Parçeya rotorê ya yekem û beşa rotorê ya duyemîn bi şaftek ajokera hevpar ve têne girêdan. Motora nelirêtiyê ji bo hilberîna torka destpêkê û destpêkirina zivirandina mîlê ajotinê tête saz kirin heya ku mîlî ajotinê leza zivirîna pêşwext bi dest bixe. Motora magnetîkî ya daîmî tête saz kirin ku mîlî ajotinê di navbera leza zivirîna pêşwext û leza zivirîna herî zêde de hêz bike.
Nêzîkatiya ku ji bo rakirina torkê di motora DC-ya bê firçe de ji hêla nivîskar ve di kaxezek berê de hatî bikar anîn, li vir ji motora AC ya bê firçe tê dirêj kirin. Damezrandina referansek heyî ya normalîzekirî ji bo rakirina dilopan di vê nêzîkatiyê de perçeyek navendî ye. Hin ronahî li ser tiştê ku jê re domdariya motora bê firçe tê gotin tê rijandin. Di dawiya nizm a vê domandinê de, motora DC ya bê firçeya îdeal heye û di dawiya bilind de motora AC ya bê firçeya îdeal heye. Tevî ku hîpotetîk e, domdariya motora bê firçe hin têgihiştinên balkêş derdixe holê ka çawa van makîneyan dema ku ew îdeal in ji hev têne cûda kirin û çawa ew digihîjin hev gava ku îdealiyê winda dikin. Nêzîkatiyek yekgirtî ji bo rastkirina encamên ne-îdealîteyê di ber ronahiya dijwariya giran a avakirina firçeyek bêkêmasî de hêja xuya dike. makîne.
