01. MTPA e MTPV
Il motore sincrono a magneti permanenti è il principale dispositivo di azionamento delle centrali elettriche per veicoli a nuova energia in Cina. È noto che a basse velocità, il motore sincrono a magneti permanenti adotta il controllo del rapporto coppia-corrente massimo, il che significa che, data una coppia, viene utilizzata la minima corrente sintetizzata per ottenerla, riducendo al minimo le perdite di rame.
Quindi, ad alte velocità, non possiamo utilizzare le curve MTPA per il controllo, ma dobbiamo usare MTPV, che è il rapporto tra coppia e tensione massima. In altre parole, a una certa velocità, far sì che il motore emetta la coppia massima. Secondo il concetto di controllo effettivo, data una coppia, la velocità massima può essere raggiunta regolando iq e id. Quindi, dove si riflette la tensione? Poiché questa è la velocità massima, il cerchio limite della tensione è fisso. Solo trovando il punto di massima potenza su questo cerchio limite si può trovare il punto di coppia massima, che è diverso da MTPA.
02. Condizioni di guida
Solitamente, alla velocità di svolta (nota anche come velocità base), il campo magnetico inizia a indebolirsi, che corrisponde al punto A1 nella figura seguente. Pertanto, in questo punto, la forza elettromotrice inversa sarà relativamente elevata. Se il campo magnetico non è debole in questo momento, supponendo che il carrello sia costretto ad aumentare la velocità, forzerà iq a essere negativo, incapace di generare coppia in avanti e costretto a entrare in condizione di generazione di potenza. Naturalmente, questo punto non è presente in questo grafico, perché l'ellisse si sta restringendo e non può rimanere nel punto A1. Possiamo solo ridurre iq lungo l'ellisse, aumentare id e avvicinarci al punto A2.
03. Condizioni di produzione di energia
Perché la generazione di energia elettrica richiede anche un magnetismo debole? Non si dovrebbe utilizzare un magnetismo forte per generare un QI relativamente elevato quando si genera elettricità ad alta velocità? Questo non è possibile perché ad alta velocità, in assenza di un campo magnetico debole, la forza elettromotrice inversa, la forza elettromotrice del trasformatore e la forza elettromotrice dell'impedenza possono essere molto elevate, superando di gran lunga la tensione di alimentazione, con conseguenze disastrose. Questa situazione è la generazione di energia con rettificazione SPO incontrollata! Pertanto, in caso di generazione di energia elettrica ad alta velocità, è necessario utilizzare anche una magnetizzazione debole, in modo che la tensione dell'inverter generata sia controllabile.
Possiamo analizzarlo. Supponendo che la frenatura inizi nel punto operativo ad alta velocità B2, che è una frenatura a retroazione, e che la velocità diminuisca, non c'è bisogno di un magnetismo debole. Infine, nel punto B1, iq e id possono rimanere costanti. Tuttavia, al diminuire della velocità, la iq negativa generata dalla forza elettromotrice inversa diventerà sempre meno sufficiente. A questo punto, è necessaria una compensazione di potenza per avviare la frenatura a consumo energetico.
04. Conclusion
All'inizio dell'apprendimento dei motori elettrici, è facile trovarsi di fronte a due situazioni: guidare e generare elettricità. Infatti, dovremmo prima imprimere nel nostro cervello i cerchi MTPA e MTPV e riconoscere che il QI e l'ID in questo momento sono assoluti, ottenuti considerando la forza elettromotrice inversa.
Quindi, per quanto riguarda il fatto che iq e id siano generati principalmente dalla fonte di alimentazione o dalla forza elettromotrice inversa, la regolazione dipende dall'inverter. Anche iq e id presentano delle limitazioni e la regolazione non può superare i due giri. Se si supera il giro limite di corrente, l'IGBT verrà danneggiato; se si supera il giro limite di tensione, l'alimentatore verrà danneggiato.
Nel processo di regolazione, i valori di IQ e ID del target, così come quelli effettivi, sono cruciali. Pertanto, in ingegneria vengono utilizzati metodi di calibrazione per calibrare il rapporto di allocazione appropriato dell'ID del IQ a diverse velocità e coppie target, al fine di ottenere la migliore efficienza. Si può osservare che, dopo aver effettuato diverse prove, la decisione finale dipende ancora dalla calibrazione ingegneristica.
Data di pubblicazione: 11-12-2023
