Принципи керування синхронними постійними магнітамидвигун (PMSM),
асинхронний двигун (IM) і двигун з плоским дротом
У управлінні двигуном електромобілів принципи керування синхронним двигуном з постійними магнітами (PMSM), асинхронним двигуном (IM) і двигуном з плоским дротом є вирішальними.
Ці три типи двигунів мають свої особливості в системі керування двигуном, а також різні технічні засоби, такі як ШІМ (широтно-імпульсна модуляція), керування зі зворотним зв’язком тощо. У цій статті досліджуватимуться принципи керування та відповідні технології цих трьох двигунів з точки зору інженерів з обслуговування.
Синхронний двигун з постійними магнітами (PMSM) є одним із типів двигунів, які широко використовуються в електромобілях. Його основний принцип роботи полягає в тому, щоб покладатися на постійні магніти на роторі для створення стабільного магнітного поля, а стаtor створює обертове магнітне поле через трифазний змінний струм, так що ротор і статор обертаються синхронно.
Керування двигуном використовує технологію ШІМ для точного контролю швидкості та крутного моменту двигуна шляхом регулювання робочого циклу струму статора. У системі керування із замкнутим контуром фактична швидкість і крутний момент двигуна повертаються датчиком і порівнюються з заданим значенням. Контролер постійно регулює вихідний струм відповідно до сигналу зворотного зв'язку для підтримки стабільної роботи двигуна.
Функції контролера двигуна включають регулювання струму, моніторинг стану двигуна та захист двигуна. У моторному приводі контролер забезпечує необхідний струм двигуна для досягнення точного прискорення та уповільнення. Захист від перевантаження та керування температурою досягаються шляхом моніторингу струму та температури. Коли робоча температура двигуна перевищує встановлений поріг, система автоматично зменшить вихідну потужність або вимкнеться, щоб забезпечити безпеку двигуна.
Іншим широко використовуваним двигуном є індукційний двигун (IM), принцип його роботи заснований на електромагнітній індукції. Обертове магнітне поле, створюване статором, індукує струм у роторі, а магнітні поля ротора та статора взаємодіють, створюючи крутний момент. Контроль IM також використовує технологію ШІМ для керування швидкістю шляхом регулювання частоти та амплітуди вхідного струму. Внаслідок ковзання АД його швидкість зазвичай трохи менша за швидкість магнітного поля статора. У замкнутій системі керування сигнал зворотного зв’язку може допомогти контролеру регулювати струм у реальному часі для адаптації до змін навантаження та забезпечення стабільності двигуна. Функція контролера двигуна подібна до функції PMSM, яка відповідає за прийом сигналів датчиків, моніторинг робочого стану двигуна та запобігання перевантаженню. Механізм захисту від перевантаження IM також досягається шляхом моніторингу температури та струму, щоб забезпечити роботу двигуна в безпечному діапазоні.
У конструкції двигуна з плоским дротом використовуються плоскі обмотки, що дає йому вищу щільність потужності та кращі характеристики розсіювання тепла. Принцип керування двигуном із плоским дротом подібний до PMSM та IM, а також використовує технологію ШІМ для точного керування вхідним струмом. Система контролю зі зворотним зв'язком також коригує стратегію керування, відстежуючи стан двигуна в режимі реального часу. Функції контролера двигуна охоплюють регулювання струму, моніторинг стану та захист. Що стосується приводу двигуна, контролер забезпечує ефективну роботу двигуна в різних робочих умовах. Захист від перевантаження та керування температурою двигуна з плоским дротом покладаються на зворотний зв’язок датчика. Коли температура двигуна занадто висока, система керування вживатиме відповідних заходів для захисту двигуна.
