Didelio greičio varikliaisulaukia vis daugiau dėmesio dėl akivaizdžių pranašumų, tokių kaip didelis galios tankis, mažas dydis ir svoris bei didelis darbo efektyvumas.Veiksminga ir stabili pavaros sistema yra raktas į visapusį puikų našumo panaudojimągreitaeigiai varikliai.Šiame straipsnyje daugiausia analizuojami sunkumaididelio greičio variklispavaros technologija valdymo strategijos, kampo įvertinimo ir galios topologijos projektavimo aspektais ir apibendrina dabartinius tyrimų rezultatus šalyje ir užsienyje.Vėliau apibendrinamos ir numatomos plėtros tendencijosdidelio greičio variklispavaros technologija.
02 dalis Tyrimo turinys
Didelio greičio varikliaituri daug privalumų, tokių kaip didelis galios tankis, mažas tūris ir svoris bei didelis darbo efektyvumas.Jie plačiai naudojami tokiose srityse kaip aviacija, nacionalinė gynyba ir sauga, gamyba ir kasdienis gyvenimas, ir šiandien yra būtinas mokslinių tyrimų turinys ir plėtros kryptis.Didelės spartos apkrovos srityse, tokiose kaip elektriniai velenai, turbo mašinos, mikro dujų turbinos ir smagračio energijos kaupimas, naudojant greitaeigius variklius galima pasiekti tiesioginės pavaros struktūrą, pašalinti kintamo greičio įrenginius, žymiai sumažinti tūrį, svorį ir priežiūros išlaidas. , tuo pačiu žymiai pagerindamas patikimumą ir turi itin plačias taikymo perspektyvas.Didelio greičio varikliaipaprastai nurodo greitį, viršijantį 10 kr/min., arba sudėtingumo vertes (greičio ir galios kvadratinės šaknies sandaugą), viršijančias 1 × 105 variklis parodytas 1 paveiksle, kuriame lyginami atitinkami kai kurių reprezentatyvių didelės spartos variklių prototipų duomenys. ir tarptautiniu mastu.Brūkšninė linija 1 paveiksle yra 1 × 105 sudėtingumo lygis ir kt
1,Sunkumai naudojant didelio greičio variklio pavaros technologiją
1. Sistemos stabilumo problemos esant aukštiems pagrindiniams dažniams
Kai variklis yra aukšto veikimo pagrindinio dažnio būsenoje, dėl apribojimų, tokių kaip analoginio į skaitmeninį konvertavimo laikas, skaitmeninio valdiklio algoritmo vykdymo laikas ir keitiklio perjungimo dažnis, didelės spartos variklio pavaros sistemos nešlio dažnis yra palyginti mažas. , todėl žymiai sumažėja variklio veikimo našumas.
2. Didelio tikslumo rotoriaus padėties pagrindiniame dažnyje nustatymo problema
Veikiant dideliu greičiu, rotoriaus padėties tikslumas yra labai svarbus variklio veikimui.Dėl mažo mechaninių padėties jutiklių patikimumo, didelių matmenų ir didelių sąnaudų didelės spartos variklių valdymo sistemose dažnai naudojami algoritmai be jutiklių.Tačiau esant aukšto veikimo pagrindinio dažnio sąlygoms, padėties jutiklių neturintys algoritmai yra jautrūs ne idealiems veiksniams, tokiems kaip keitiklio netiesiškumas, erdvinės harmonikos, kilpos filtrai ir induktyvumo parametrų nuokrypiai, todėl atsiranda reikšmingų rotoriaus padėties įvertinimo klaidų.
3. Ripple slopinimas didelės spartos variklio pavaros sistemose
Mažas greitaeigių variklių induktyvumas neišvengiamai sukelia didelio srovės pulsacijos problemą.Papildomi vario nuostoliai, geležies nuostoliai, sukimo momento bangavimas ir vibracijos triukšmas, kurį sukelia didelės srovės pulsacija, gali labai padidinti greitaeigių variklių sistemų nuostolius, sumažinti variklio našumą, o dėl didelio vibracijos triukšmo sukeliami elektromagnetiniai trukdžiai gali paspartinti įrenginio senėjimą. vairuotojas.Aukščiau išvardytos problemos labai veikia didelės spartos variklio pavaros sistemų veikimą, o mažo nuostolio aparatinės įrangos grandinių optimizavimas yra labai svarbus didelės spartos variklių pavaros sistemoms.Apibendrinant galima pasakyti, kad kuriant didelės spartos variklio pavaros sistemą reikia visapusiškai atsižvelgti į kelis veiksnius, įskaitant srovės kilpos sujungimą, sistemos vėlavimą, parametrų klaidas ir techninius sunkumus, tokius kaip srovės pulsacijos slopinimas.Tai labai sudėtingas procesas, keliantis aukštus reikalavimus valdymo strategijoms, rotoriaus padėties įvertinimo tikslumui ir galios topologijos dizainui.
2, didelio greičio variklio pavaros sistemos valdymo strategija
1. Didelio greičio variklio valdymo sistemos modeliavimas
Negalima ignoruoti didelio veikimo pagrindinio dažnio ir žemo nešlio dažnio santykio greitaeigėse variklio pavaros sistemose, taip pat variklio sujungimo ir vėlavimo įtakos sistemai.Todėl, atsižvelgiant į pirmiau minėtus du pagrindinius veiksnius, greitaeigių variklių pavaros sistemų rekonstrukcijos modeliavimas ir analizė yra esminis veiksnys siekiant toliau gerinti greitaeigių variklių vairavimo charakteristikas.
2. Didelio greičio variklių atjungimo valdymo technologija
Plačiausiai naudojama technologija didelio našumo variklio pavaros sistemose yra FOC valdymas.Reaguojant į rimtą sujungimo problemą, kurią sukelia aukštas veikimo pagrindinis dažnis, pagrindinė tyrimų kryptis šiuo metu yra atjungimo valdymo strategijos.Šiuo metu tiriamas atsiejimo valdymo strategijas galima iš esmės suskirstyti į modeliais pagrįstas atsiejimo valdymo strategijas, trikdžių kompensavimu pagrįstas atsiejimo valdymo strategijas ir sudėtingas vektoriniu reguliatoriumi pagrįstas atsiejimo valdymo strategijas.Modeliu pagrįstos atsiejimo valdymo strategijos daugiausia apima grįžtamojo ryšio atsiejimą ir grįžtamojo ryšio atsiejimą, tačiau ši strategija yra jautri variklio parametrams ir netgi gali sukelti sistemos nestabilumą didelių parametrų klaidų atvejais ir negali pasiekti visiško atsiejimo.Prastas dinaminis atsiejimas riboja jo taikymo sritį.Pastarosios dvi atsiejimo valdymo strategijos šiuo metu yra tyrimų taškai.
3. Vėlavimo kompensavimo technologija didelės spartos variklių sistemoms
Atjungimo valdymo technologija gali veiksmingai išspręsti greitaeigių variklių pavaros sistemų sujungimo problemą, tačiau delsos įvestas delsos ryšys vis dar egzistuoja, todėl reikalinga veiksminga aktyvi sistemos vėlavimo kompensacija.Šiuo metu yra dvi pagrindinės aktyvios sistemos uždelsimo kompensavimo strategijos: modeliu pagrįstos kompensavimo strategijos ir modeliu nepriklausomos kompensavimo strategijos.
03 dalis Tyrimo išvada
Remiantis dabartiniais mokslinių tyrimų pasiekimais mdidelio greičio variklispavaros technologija akademinėje bendruomenėje, kartu su esamomis problemomis, greitaeigių variklių kūrimo ir tyrimų kryptys daugiausia apima: 1) tikslaus didelio pagrindinio dažnio srovės ir aktyvaus kompensavimo vėlavimo problemų numatymo tyrimus;3) Didelio greičio variklių didelio dinaminio veikimo valdymo algoritmų tyrimai;4) Tikslaus kampo padėties įvertinimo ir viso greičio domeno rotoriaus padėties įvertinimo modelio tyrimas itin didelio greičio varikliams;5) Didelio greičio variklio padėties įvertinimo modelių klaidų visiško kompensavimo technologijos tyrimas;6) Didelio greičio variklio galios topologijos aukšto dažnio ir didelio praradimo tyrimai.
Paskelbimo laikas: 2023-10-24