В условиях высокой и низкой температуры характеристики устройства и показатели двигатель с постоянным магнитом Система сильно меняется, модель и параметры двигателя сложны, нелинейность и степень связи увеличиваются, а потери в силовом устройстве сильно изменяются. Не только анализ потерь драйвера и стратегия управления повышением температуры сложны, но также более важен четырехквадрантный контроль работы, а традиционная конструкция контроллера привода и стратегия управления системой двигателя не могут удовлетворить требованиям высокотемпературной среды.
Контроллер привода традиционной конструкции работает при относительно стабильной температуре окружающей среды и редко учитывает такие показатели, как масса и объем. Однако в экстремальных условиях работы температура окружающей среды колеблется в широком диапазоне температур от -70 до 180 °C, и большинство мощных устройств не могут быть запущены при такой низкой температуре, что приводит к выходу из строя функции драйвера. Кроме того, из-за ограничений общей массы системы двигателя эффективность рассеивания тепла контроллером привода должна быть значительно снижена, что, в свою очередь, влияет на производительность и надежность контроллера привода.
В условиях сверхвысоких температур современные методы SPWM, SVPWM, векторного управления и другие методы переключения велики, а их применение ограничено. С развитием теории управления и полностью цифровой технологии управления в современном сервоуправлении двигателем с постоянными магнитами стали доступны различные передовые алгоритмы, такие как упреждение по скорости, искусственный интеллект, нечеткое управление, нейронная сеть, управление переменной структурой в скользящем режиме и хаотическое управление. успешное применение.
Двигатели с постоянными магнитами требуют ряда мер, чтобы противостоять высоким температурам в высокотемпературных средах, и ниже приведены некоторые из ключевых соображений и методов:
Выбор материала: Во-первых, очень важно выбирать материалы с высокой термостойкостью. Изоляция проводов соленоида и изоляция пазов двигателя должны выдерживать высокие температуры, например, некоторые материалы могут выдерживать температуру до 400°C при MAX. Если тепло, выделяемое двигателем, приводит к тому, что температура превышает 500°C, необходимо использовать материалы с более высокой термостойкостью, например керамическую изоляцию.
Конструкция изоляции: В условиях высоких температур конструкция изоляции двигателя также требует особого внимания. Например, в условиях высоких температур изоляционный слой эмалированного провода может быть поврежден, поэтому необходимо усилить изоляционные меры для предотвращения таких аварий, как перегорание обмотки.
Конструкция рассеивания тепла: Рассеяние тепла является проблемой, которую необходимо учитывать для двигателей с постоянными магнитами, работающих в условиях высоких температур. Из-за высокой температуры окружающей среды потери в сердечнике двигателя, потери в меди обмотки и роторе значительно увеличатся, что приведет к повышению температуры двигателя. Поэтому необходимо разработать эффективную систему отвода тепла, например, с использованием специальной охлаждающей среды или условий охлаждения, чтобы гарантировать стабильную работу двигателя при высоких температурах.
Технология управления: С развитием теории управления и технологии полностью цифрового управления различные передовые алгоритмы, такие как упреждение по скорости, искусственный интеллект, нечеткое управление, нейронные сети и т. д., были успешно применены в сервоуправлении современными постоянными магнитами. моторы. Эти методы помогают улучшить комплексное качество управления двигателем в условиях высоких температур и реализовать высоконадежное управление приводом.
Моделирование и анализ: В высокотемпературной среде взаимосвязь нескольких физических полей двигателей с постоянными магнитами становится более сложной и включает в себя несколько физических полей, таких как электромагнитное поле, температурное поле, поле жидкости и поле напряжений. Поэтому такие методы, как численный анализ и анализ методом конечных элементов, необходимы для создания точной модели двигателя, анализа связи каждой физической величины и закона ее динамического изменения, а также обеспечения теоретической поддержки конструкции двигателя.