Hoëspoed motorskry toenemende aandag vanweë hul ooglopende voordele soos hoë kragdigtheid, klein grootte en gewig, en hoë werkdoeltreffendheid. 'n Doeltreffende en stabiele aandryfstelsel is die sleutel om die uitstekende werkverrigting van ten volle te benuthoëspoedmotors. Hierdie artikel ontleed hoofsaaklik die probleme vanhoëspoedmotordryf tegnologie uit die aspekte van beheerstrategie, hoekskatting en kragtopologie-ontwerp, en som die huidige navorsingsresultate tuis en in die buiteland op. Daarna is dit 'n opsomming en vooruitsig van die ontwikkelingstendens vanhoëspoedmotordryftegnologie.
Deel 02 Navorsingsinhoud
Hoëspoed motorshet baie voordele soos hoë kragdigtheid, klein volume en gewig, en hoë werkdoeltreffendheid. Hulle word wyd gebruik in velde soos lugvaart, nasionale verdediging en veiligheid, produksie en daaglikse lewe, en is vandag noodsaaklike navorsingsinhoud en ontwikkelingsrigting. In hoëspoedladingstoepassings soos elektriese spilpunte, turbomasjinerie, mikrogasturbines en vliegwielenergieberging, kan die toepassing van hoëspoedmotors 'n direkte aandrywingstruktuur bereik, veranderlike spoedtoestelle uitskakel, volume, gewig en onderhoudskoste aansienlik verminder , terwyl dit betroubaarheid aansienlik verbeter, en het uiters breë toepassingsvooruitsigte.Hoëspoed motorsverwys gewoonlik na snelhede wat 10kr/min oorskry of moeilikheidswaardes (produk van spoed en vierkantswortel van drywing) wat 1 × oorskry. Die motor van 105 word in Figuur 1 getoon, wat die relevante data van sommige verteenwoordigende prototipes van hoëspoedmotors vergelyk en internasionaal. Die stippellyn in Figuur 1 is 1 × 105 moeilikheidsgraad, ens
1,Probleme in hoëspoedmotoraandrywingtegnologie
1. Stelselstabiliteitskwessies by hoë fundamentele frekwensies
Wanneer die motor in 'n hoë werkende fundamentele frekwensietoestand is, as gevolg van beperkings soos analoog-na-digitaal-omskakelingstyd, digitale kontroleerder-algoritme-uitvoeringstyd en omskakelaar-skakelfrekwensie, is die drafrekwensie van die hoëspoedmotoraandrywingstelsel relatief laag , wat lei tot 'n aansienlike afname in motor se werkverrigting.
2. Die probleem van hoë-presisie rotorposisie skatting in fundamentele frekwensie
Tydens hoëspoedwerking is die akkuraatheid van rotorposisie van kardinale belang vir die operasionele werkverrigting van die motor. As gevolg van die lae betroubaarheid, groot grootte en hoë koste van meganiese posisiesensors, word sensorlose algoritmes dikwels in hoëspoedmotorbeheerstelsels gebruik. Onder hoë funksionele fundamentele frekwensietoestande is die gebruik van posisiesensorlose algoritmes egter vatbaar vir nie-ideale faktore soos omskakelaar-nie-lineariteit, ruimtelike harmonieke, lusfilters en induktansieparameterafwykings, wat lei tot beduidende rotorposisieberamingsfoute.
3. Rimpelonderdrukking in hoëspoedmotoraandrywingstelsels
Die klein induktansie van hoëspoedmotors lei onvermydelik tot die probleem van groot stroomrimpeling. Die bykomende koperverlies, ysterverlies, wringkragrimpeling en vibrasiegeraas wat veroorsaak word deur hoë stroomrimpeling kan die verliese van hoëspoedmotorstelsels aansienlik verhoog, motorwerkverrigting verminder, en die elektromagnetiese interferensie wat deur hoë vibrasiegeraas veroorsaak word, kan die veroudering van die bestuurder. Bogenoemde kwessies beïnvloed grootliks die werkverrigting van hoëspoedmotoraandrywingstelsels, en die optimaliseringsontwerp van laeverlies-hardewarekringe is deurslaggewend vir hoëspoedmotoraandrywingstelsels. Samevattend vereis die ontwerp van 'n hoëspoedmotoraandrywingstelsel omvattende oorweging van veelvuldige faktore, insluitend stroomluskoppeling, stelselvertraging, parameterfoute en tegniese probleme soos stroomrimpelonderdrukking. Dit is 'n hoogs komplekse proses wat hoë eise stel aan beheerstrategieë, rotorposisieberamingsakkuraatheid en drywingstopologie-ontwerp.
2、 Beheerstrategie vir hoëspoedmotoraandrywingstelsel
1. Modellering van hoëspoedmotorbeheerstelsel
Die kenmerke van hoë bedryfsfundamentele frekwensie en lae drafrekwensieverhouding in hoëspoedmotoraandrywingstelsels, sowel as die invloed van motorkoppeling en vertraging op die stelsel, kan nie geïgnoreer word nie. Daarom, met inagneming van die bogenoemde twee hooffaktore, is modellering en ontleding van die rekonstruksie van hoëspoedmotoraandrywingstelsels die sleutel om die bestuursverrigting van hoëspoedmotors verder te verbeter.
2. Ontkoppelbeheertegnologie vir hoëspoedmotors
Die mees gebruikte tegnologie in hoëwerkverrigting motoraandrywingstelsels is FOC-beheer. In reaksie op die ernstige koppelingsprobleem wat deur hoë bedryfsfundamentele frekwensie veroorsaak word, is die hoofnavorsingsrigting tans ontkoppeling van beheerstrategieë. Die ontkoppelbeheerstrategieë wat tans bestudeer word, kan hoofsaaklik verdeel word in modelgebaseerde ontkoppelingsbeheerstrategieë, steuringskompensasiegebaseerde ontkoppelingsbeheerstrategieë en komplekse vektorreguleerdergebaseerde ontkoppelingsbeheerstrategieë. Modelgebaseerde ontkoppelingbeheerstrategieë sluit hoofsaaklik aanvoer-ontkoppeling en terugvoerontkoppeling in, maar hierdie strategie is sensitief vir motoriese parameters en kan selfs lei tot stelselonstabiliteit in gevalle van groot parameterfoute, en kan nie volledige ontkoppeling bewerkstellig nie. Die swak dinamiese ontkoppelingsprestasie beperk die toepassingsgebied daarvan. Laasgenoemde twee ontkoppelbeheerstrategieë is tans navorsingsbrandpunte.
3. Vertragingsvergoedingstegnologie vir hoëspoedmotorstelsels
Ontkoppelbeheertegnologie kan die koppelingsprobleem van hoëspoedmotoraandrywingstelsels effektief oplos, maar die vertragingskakel wat deur vertraging ingestel word, bestaan steeds, dus is effektiewe aktiewe kompensasie vir stelselvertraging nodig. Tans is daar twee hoof aktiewe vergoedingstrategieë vir stelselvertraging: modelgebaseerde vergoedingstrategieë en model-onafhanklike vergoedingstrategieë.
Deel 03 Navorsingsgevolgtrekking
Gebaseer op die huidige navorsingsprestasies inhoëspoedmotordryftegnologie in die akademiese gemeenskap, gekombineer met bestaande probleme, sluit die ontwikkeling en navorsingsrigtings van hoëspoedmotors hoofsaaklik in: 1) navorsing oor presiese voorspelling van hoë fundamentele frekwensie huidige en aktiewe vergoedingsvertragingsverwante kwessies; 3) Navorsing oor hoëdinamiese werkverrigtingbeheeralgoritmes vir hoëspoedmotors; 4) Navorsing oor presiese beraming van hoekposisie en volspoeddomeinrotorposisieskattingsmodel vir ultrahoëspoedmotors; 5) Navorsing oor volle kompensasietegnologie vir foute in hoëspoedmotorposisieberamingsmodelle; 6) Navorsing oor hoëfrekwensie en hoë verlies van hoëspoedmotorkragtopologie.
Postyd: 24 Oktober 2023
