Abiadura handiko motorrakgero eta arreta handiagoa jasotzen ari dira potentzia-dentsitate handia, tamaina eta pisu txikia eta lan-eraginkortasun handia bezalako abantaila nabariengatik. Sistema eraginkor eta egonkorra da errendimendu bikaina guztiz aprobetxatzeko gakoaabiadura handiko motorrakArtikulu honek batez ere zailtasunak aztertzen dituabiadura handiko motorrakontrol-estrategiaren, izkinen estimazioaren eta potentzia-topologiaren diseinuaren alderdietatik bultzatzen duen teknologia aztertzen du, eta etxeko eta atzerriko egungo ikerketa-emaitzak laburbiltzen ditu. Ondoren, garapen-joera laburbiltzen eta aurreikusten du.abiadura handiko motorragidatzeko teknologia.
02. zatia Ikerketaren edukia
Abiadura handiko motorrakAbantaila asko dituzte, hala nola potentzia-dentsitate handia, bolumen eta pisu txikia, eta lan-eraginkortasun handia. Oso erabiliak dira aeroespazialki, defentsa nazional eta segurtasunean, ekoizpenean eta eguneroko bizitzan, eta gaur egun beharrezko ikerketa-edukiak eta garapen-norabidea dira. Abiadura handiko karga-aplikazioetan, hala nola ardatz elektrikoetan, turbomakinetan, mikrogas-turbinetan eta bolanteen energia-biltegiratzean, abiadura handiko motorren aplikazioak zuzeneko trakzio-egitura lor dezake, abiadura aldakorreko gailuak ezabatu, bolumena, pisua eta mantentze-kostuak nabarmen murriztu, fidagarritasuna nabarmen hobetuz, eta aplikazio-aukera zabalak ditu.Abiadura handiko motorraknormalean 10kr/min-tik gorako abiadurak edo 1 × 105-ko motorra baino gehiagoko zailtasun-balioak aipatzen dituzte, eta bertan abiadura handiko motorren prototipo adierazgarri batzuen datu garrantzitsuak alderatzen dira, bai nazio mailan bai nazioartean. 1. irudiko marra etenak 1 × 105 zailtasun-maila adierazten du, etab.
1.Abiadura Handiko Motorren Teknologian Zailtasunak
1. Sistemaren egonkortasun arazoak oinarrizko maiztasun altuetan
Motorra oinarrizko maiztasun handiko funtzionamendu-egoeran dagoenean, analogiko-digital bihurketa-denbora, kontrolatzaile digitalaren algoritmoaren exekuzio-denbora eta inbertsorearen kommutazio-maiztasuna bezalako mugak direla eta, abiadura handiko motor-sistemaren eramaile-maiztasuna nahiko baxua da, eta horrek motorraren funtzionamendu-errendimendua nabarmen murrizten du.
2. Oinarrizko maiztasunean errotorearen posizioaren zehaztasun handiko estimazioaren arazoa
Abiadura handiko funtzionamenduan, errotorearen posizioaren zehaztasuna funtsezkoa da motorraren funtzionamendu-errendimendurako. Posizio-sentsore mekanikoen fidagarritasun txikia, tamaina handia eta kostu handia direla eta, sentsorerik gabeko algoritmoak sarritan erabiltzen dira abiadura handiko motorren kontrol-sistemetan. Hala ere, funtzionamendu-oinarrizko maiztasun handiko baldintzetan, posizio-sentsorerik gabeko algoritmoen erabilera faktore ez-idealen menpe dago, hala nola inbertsorearen ez-linealtasuna, harmoniko espazialak, begizta-iragazkiak eta induktantzia-parametroen desbideratzeak, eta horrek errotorearen posizioaren estimazio-errore nabarmenak eragiten ditu.
3. Uhinen ezabapena abiadura handiko motorren sistemetan
Abiadura handiko motorren induktantzia txikiak, nahitaez, korronte-uhin handien arazoa dakar. Korronte-uhin handiak eragindako kobre-galera gehigarriak, burdina-galerak, momentu-uhinak eta bibrazio-zaratak abiadura handiko motor-sistemen galerak asko handitu ditzakete, motorraren errendimendua murriztu, eta bibrazio-zarata handiak eragindako interferentzia elektromagnetikoak gidariaren zahartzea bizkortu dezake. Goian aipatutako arazoek abiadura handiko motorren unitate-sistemen errendimenduan eragiten dute asko, eta galera txikiko hardware-zirkuituen optimizazio-diseinua funtsezkoa da abiadura handiko motorren unitate-sistemetarako. Laburbilduz, abiadura handiko motorren unitate-sistema baten diseinuak hainbat faktoreren azterketa sakona eskatzen du, besteak beste, korronte-begiztaren akoplamendua, sistemaren atzerapena, parametro-erroreak eta zailtasun teknikoak, hala nola korronte-uhinen kentzea. Prozesu oso konplexua da, kontrol-estrategiei, errotorearen posizioaren estimazioaren zehaztasunari eta potentzia-topologiaren diseinuari eskakizun handiak ezartzen dizkiena.
2. Abiadura Handiko Motor Sistemaren Kontrol Estrategia
1. Abiadura Handiko Motor Kontrol Sistemaren Modelatzea
Abiadura handiko motorren sistemetan oinarrizko funtzionamendu-maiztasun altuaren eta eramaile-maiztasun-erlazio baxuaren ezaugarriak, baita motorraren akoplamenduak eta atzerapenak sisteman duten eragina ere, ezin dira alde batera utzi. Beraz, goiko bi faktore nagusiak kontuan hartuta, abiadura handiko motorren sistemen berreraikuntza modelatzea eta aztertzea da abiadura handiko motorren gidatze-errendimendua are gehiago hobetzeko gakoa.
2. Abiadura Handiko Motorrentzako Deskonektatze Kontrol Teknologia
Errendimendu handiko motorren sistemetan gehien erabiltzen den teknologia FOC kontrola da. Funtzionamendu-maiztasun altuak eragindako akoplamendu-arazo larriari erantzunez, ikerketa-norabide nagusia desakoplamendu-kontrol estrategiak dira gaur egun. Gaur egun aztertzen ari diren desakoplamendu-kontrol estrategiak batez ere hauetan bana daitezke: ereduetan oinarritutako desakoplamendu-kontrol estrategiak, asaldura-konpentsazioetan oinarritutako desakoplamendu-kontrol estrategiak eta bektore-erreguladore konplexuetan oinarritutako desakoplamendu-kontrol estrategiak. Ereduetan oinarritutako desakoplamendu-kontrol estrategiek batez ere aurreranzko desakoplamendua eta feedback desakoplamendua barne hartzen dituzte, baina estrategia hau motorraren parametroekiko sentikorra da eta sistemaren ezegonkortasuna ere sor dezake parametro-errore handien kasuan, eta ezin du desakoplamendu osoa lortu. Desakoplamendu dinamikoaren errendimendu eskasak bere aplikazio-eremua mugatzen du. Azken bi desakoplamendu-kontrol estrategiak ikerketa-gune beroak dira gaur egun.
3. Atzerapen Konpentsazio Teknologia Abiadura Handiko Motor Sistemetarako
Desakoplamendu-kontrolaren teknologiak abiadura handiko motorren sistemen akoplamendu-arazoa eraginkortasunez konpondu dezake, baina atzerapenak sortutako atzerapen-lotura oraindik existitzen da, beraz, sistemaren atzerapenaren konpentsazio aktibo eraginkorra behar da. Gaur egun, bi konpentsazio-estrategia nagusi daude sistemaren atzerapenerako: ereduetan oinarritutako konpentsazio-estrategiak eta ereduarekiko independenteak diren konpentsazio-estrategiak.
03. zatia Ikerketaren ondorioa
Gaur egungo ikerketaren lorpenetan oinarritutaabiadura handiko motorraKomunitate akademikoan dauden arazoekin konbinatuta, abiadura handiko motorraren garapen eta ikerketa norabideek honako hauek hartzen dituzte barne: 1) oinarrizko maiztasun handiko korrontearen eta konpentsazio aktiboaren atzerapenarekin lotutako arazoen iragarpen zehatza ikertzea; 3) abiadura handiko motorrentzako errendimendu dinamiko handiko kontrol algoritmoen ikerketa; 4) abiadura ultra handiko motorrentzako izkinaren posizioaren eta abiadura osoko domeinuko errotorearen posizioaren estimazio ereduaren estimazio zehatza ikertzea; 5) abiadura handiko motorraren posizioaren estimazio ereduetako erroreen konpentsazio osoko teknologiari buruzko ikerketa; 6) abiadura handiko motorraren potentzia topologiaren maiztasun handiko eta galera handiko ikerketa.
Argitaratze data: 2023ko urriaren 24a
