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Como um motor de ímã permanente pode suportar altas temperaturas?

2022-04-12 11:34:11

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Sob o ambiente de alta e baixa temperatura, as características do dispositivo e os indicadores do motor de ímã permanente o sistema muda muito, o modelo e os parâmetros do motor são complexos, a não linearidade e o grau de acoplamento aumentam e a perda do dispositivo de potência muda muito. Não apenas a análise de perdas do driver e a estratégia de controle do aumento de temperatura são complexas, mas também o controle da operação em quatro quadrantes é mais importante, e o projeto convencional do controlador de acionamento e a estratégia de controle do sistema motor não podem atender aos requisitos de um ambiente de alta temperatura.

O controlador de acionamento projetado convencionalmente funciona sob temperatura ambiente relativamente estável e raramente considera indicadores como massa e volume. No entanto, sob condições extremas de trabalho, a temperatura ambiente varia numa ampla faixa de temperatura de -70 a 180 °C, e os dispositivos mais potentes não podem ser iniciados a esta baixa temperatura, resultando na falha da função do driver. Além disso, limitado pela massa total do sistema motor, o desempenho de dissipação de calor do controlador de acionamento deve ser bastante reduzido, o que por sua vez afeta o desempenho e a confiabilidade do controlador de acionamento.

Sob condições de temperatura ultra-alta, SPWM maduro, SVPWM, métodos de controle vetorial e outras perdas de comutação são grandes e suas aplicações são limitadas. Com o desenvolvimento da teoria de controle e da tecnologia de controle totalmente digital, vários algoritmos avançados, como feedforward de velocidade, inteligência artificial, controle difuso, rede de neurônios, controle de estrutura variável de modo deslizante e controle caótico estão todos disponíveis no moderno servo controle de motor de ímã permanente. aplicação bem-sucedida.

um motor de ímã permanente eficaz

Motores de ímã permanente requerem uma série de medidas para suportar altas temperaturas em ambientes de alta temperatura, e a seguir estão algumas das principais considerações e técnicas:

Seleção de material: Primeiro, é fundamental selecionar materiais com resistência a altas temperaturas. O isolamento do fio do solenóide e o isolamento da ranhura do motor devem ser capazes de suportar altas temperaturas, por exemplo, alguns materiais podem suportar temperaturas de até 400°C no MAX. Se o calor gerado pelo motor fizer com que a temperatura exceda 500°C, devem ser considerados materiais com maior resistência à temperatura, como isolamento cerâmico.

Projeto de isolamento: Para ambientes de alta temperatura, o projeto de isolamento do motor também requer atenção especial. Por exemplo, sob condições de alta temperatura, a camada de isolamento do fio esmaltado pode ser danificada, por isso é necessário reforçar as medidas de isolamento para evitar acidentes como a queima do enrolamento.

Projeto de dissipação de calor: a dissipação de calor é um problema que deve ser considerado para motores de ímã permanente em ambientes de alta temperatura. Devido ao ambiente de alta temperatura, a perda do núcleo do motor, a perda de cobre do enrolamento e a perda do rotor aumentarão significativamente, resultando no aumento da temperatura do motor. Portanto, é necessário projetar um sistema eficaz de dissipação de calor, como o uso de ambiente de resfriamento especial ou condições de resfriamento, para garantir que o motor possa operar de forma estável em altas temperaturas.

Tecnologia de controle: Com o desenvolvimento da teoria de controle e da tecnologia de controle totalmente digital, uma variedade de algoritmos avançados, como feed-forward de velocidade, inteligência artificial, controle difuso, redes de neurônios, etc., foram aplicados com sucesso no servocontrole dos modernos ímãs permanentes. motores. Essas técnicas ajudam a melhorar a qualidade de controle abrangente do motor em ambientes de alta temperatura e a realizar um controle de acionamento altamente robusto.

Modelagem e análise: Em um ambiente de alta temperatura, a relação de acoplamento de campo multifísico dos motores de ímã permanente torna-se mais complexa, envolvendo vários campos físicos, como campo eletromagnético, campo de temperatura, campo de fluido e campo de tensão. Portanto, métodos como análise numérica e análise de elementos finitos são necessários para estabelecer um modelo preciso do motor, analisar a relação de acoplamento de cada quantidade física e sua lei de mudança dinâmica e fornecer suporte teórico para o projeto do motor.

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