Senkron Relüktans Motor için Açık Döngü Vektör Kontrol Teknolojisi

Asenkron motorlar ve sabit mıknatıslı senkron motorlarla karşılaştırıldığında benzersiz avantajları nedeniyle, geleneksel şanzıman ve yeni ortaya çıkan elektrikli araç sürüşü alanında iyi bir uygulama potansiyeline sahiptir.

Yapı ve prensip açısından SynRM, daha çok kalıcı mıknatısları çıkarılmış bir kalıcı mıknatıslı senkron motora benzer. Benzer matematiksel modelleri var. Bu nedenle, SynRM sürücü modu için: donanım olarak, olgun sabit mıknatıslı senkron motor sürücü platformuyla tamamen uyumlu olup, senkron relüktans motor sürücü kontrol sisteminin maliyetini düşürür. Yazılımda, senkron relüktans motorun matematiksel model özelliklerine göre, bu tür motorların vektör dekuplaj kontrolünü gerçekleştirmek için yeni bir akı gözlemcisi geliştirilmiştir. Açık döngü vektör kontrol blok şeması aşağıdaki gibidir.

Açık döngü vektör kontrol blok diyagramı

Açık döngü vektör kontrolü, senkron relüktans motorların daha iyi dinamik ve statik performansını elde edebilir ancak motor parametrelerine güçlü bir bağımlılığa sahiptir. Modeldeki motor parametrelerinin doğruluğu, kontrolör bant genişliğinin makul tasarımını ve ayrıca akı bağlantısı gözlemi ve hız gözleminin doğruluğunu doğrudan etkiler ve bu da sistemin hız düzenleme performansını etkiler. Senkron relüktans motorun parametreleri, sabit mıknatıslı senkron motora göre daha ağır olduğundan kontrol açısından sorun teşkil etmektedir.

Yukarıdaki sorunlar ve özellikler göz önüne alındığında şirketimiz, mükemmel dinamik ve statik performans elde etmek amacıyla AC310 platformundaki senkron relüktans motorun açık döngü vektör kontrol teknolojisi üzerinde derinlemesine araştırma ve optimizasyon gerçekleştirmiştir. Belirli önemli sonuçlar aşağıdaki gibidir:

(1) Mevcut önde gelen vektör kontrol yazılımı platformunu temel alan yeni akı gözlemcisi, daha düşük motor parametre hassasiyeti, doğru rotor konumu gözlemi ve doğru akım ayrıştırması elde etmek için kullanılır.

(2) Yeni motor endüktans doyum karakteristiklerinin öğrenilmesi. SynRM isteksizlik torku çalışmasına dayandığından, motor manyetik devre doygunluğu olgusu açıktır ve motor endüktans parametreleri manyetik devre doygunluğundan büyük ölçüde etkilenir. Doğrudan eksen endüktansı Ld ve çapraz eksen endüktansı Lq sabit değerler değildir; bunlar geçici tepkiyi ve hassas kontrolü ciddi şekilde etkiler, dolayısıyla motorun kontrol performansı optimize edilemez. AC310, geleneksel kendi kendine öğrenmeye ek olarak, kısa öğrenme süresine ve yüksek öğrenme hassasiyetine sahip endüktans parametresi doygunluk öğrenme fonksiyonunu yeni geliştirmiştir. Öğrenilerek motorun d ve q ekseni endüktans doygunluk özellikleri farklı manyetik doygunluk seviyeleri altında elde edilebilir, böylece motor daha hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Aşağıdaki şekil, gerçek alanda kullanılan bir senkron relüktans motorunun endüktans doyum eğrisinin öğrenme eğrisini göstermektedir.

Yeni motor endüktans doygunluk özelliklerinin öğrenilmesi

(3) MTPA kontrolü. Senkron relüktans makinesinde sargısız rotorda bakır kaybı olmaz ve kayıp esas olarak stator tarafında yoğunlaşır. Maksimum tork-akım oranı kontrolü, stator akımını en aza indirmek için dq ekseni stator akımını en iyi şekilde dağıtmak ve böylece optimum verimliliği elde etmek için statorun bakır kaybını en aza indirmek için kullanılır.

Tork ifadesine göre:

Endüktansın sabit olduğu kabul edilirse, θ = π / 4 olduğunda aynı stator akımında tork çıkışı en büyük olur. Ancak motorun fiili çalışmasında manyetik doygunluğun motor parametreleri üzerinde büyük etkisi vardır. Bu durumda, optimal tork açısı θ π/4'ten sapacaktır ve verimliliğin optimal kontrolü 45°'lik sabit akım açısı kullanılarak sağlanamaz. Motor endüktans doyma özellikleri aracılığıyla MTPA eğrisi ayarlanır ve akım açısı otomatik olarak ayarlanır, böylece her frekansta ve yükte optimum verimlilik kontrolü elde edilir ve senkron relüktans motorunun enerji verimliliği IE4 ve üstüne uygulanır.

MTPA kontrolü

(4) Alan zayıflama kontrolü. Motor, temel hızın altında MTPA kontrolüne tabi tutulur ve çıkış torkunu en üst düzeye çıkarmak ve sabit güç aralığını genişletmek için voltaj sınırının kullanımını en üst düzeye çıkarmak amacıyla temel hızın üzerinde alan zayıflatma kontrolü gerçekleştirilir.

Aşağıdaki kısmi bir test dalga biçimidir:

Hızlanma ve yavaşlama süresi 0,1 saniye, yüksüz durumda 0'dan nominal frekansa hızlanma ve hızlı yavaşlama

Hızlanma ve yavaşlama süresi 0,1 saniye, 0'dan nominal frekansa tam yük, hızlı hızlanma ve hızlı yavaşlama

Nominal yükün %180'i aniden eklendi ve aniden boşaltıldı

Nominal hızın 1,3 katı ani artış, tam yükün ani deşarjı

Giriş voltajı %20 azaltıldı, nominal hız nominal yük sınırı testi

Özet

AC310 invertör senkron relüktans motoru açık döngü vektör kontrol teknolojisi, senkron relüktans motorunu istikrarlı ve güvenilir bir şekilde çalıştırabilir ve mükemmel kontrol etkisi elde edebilir. Bu, senkron relüktans motor kontrol teknolojisinin ilk yerli genelleştirilmiş ürünüdür. Bitmek bilmeyen sürüş tutkusundan yola çıkan VEICHI, müşterilerine en yeni ve en iyi elektrikli tahrik çözümlerini sunmaya devam edecek.