By
Motores síncronos de ímã permanente são altamente reconhecidos por sua alta eficiência, baixo ruído e confiabilidade. O controle de velocidade constitui uma parte integrante para trazer o melhor desempenho de um motor síncrono de ímã permanente. Assim como cada um de nós tem um ritmo ou velocidade, os motores síncronos de ímã permanente mudam sua velocidade por Formulário on line condições para atender às necessidades e alcançar os melhores resultados.
Fundamentos do controle de velocidade do motor síncrono de ímã permanente
O motor síncrono de ímã permanente é um tipo de motor cujo rotor é feito de ímãs permanentes interagindo com os enrolamentos no estator para gerar um campo magnético. No motor síncrono de ímã permanente, durante sua operação, a regulação de velocidade é a maneira essencial de atingir alta precisão na regulação e otimização de desempenho. Os princípios básicos do controle de velocidade do motor síncrono de ímã permanente são descritos abaixo.
Sincronização de campo magnético:
O campo magnético do rotor de um PMSM se move em sincronismo com o campo magnético rotativo criado pelo estator, e tal movimento síncrono é alcançado pelo controle da corrente no enrolamento do estator. Quando o enrolamento do estator é excitado, o campo magnético desenvolvido interage com o campo magnético do ímã permanente, e o rotor segue o campo magnético rotativo em movimento síncrono. Ele regula a velocidade do campo magnético de rotação regulando o tamanho e a direção da corrente no enrolamento do estator e, assim, alcança o controle de velocidade de um motor síncrono de ímã permanente.
Sistema de controle de malha fechada:
A abordagem geral do PMSM é baseada no princípio de controle de malha fechada para garantir um controle de velocidade mais preciso e estável. O sistema de controle de malha fechada mede a velocidade do motor e a compara com a velocidade alvo definida, realimentando o sinal de erro para o controlador. Além disso, este controlador ajusta a corrente do enrolamento do estator de acordo com o sinal de erro, de modo que a velocidade do motor se aproxime gradualmente do valor definido e esteja dentro da faixa definida.
Métodos comuns de controle de velocidade do motor síncrono de ímã permanente
Controle PID tradicional:
O PID tradicional é um dos métodos mais simples, porém mais comuns, para controle de velocidade de motor síncrono de ímã permanente. Este método de controle calcula uma quantidade de controle comparando o erro entre a velocidade definida e a velocidade real, então transforma esta quantidade de controle na quantidade de ajuste da corrente do enrolamento do estator. Um controlador PID ajusta a corrente do enrolamento do estator de acordo com a magnitude do erro e a taxa de mudança com o objetivo de aproximação gradual do valor definido da velocidade do motor. O controle PID é simples e fácil de ser alcançado, mas algumas limitações podem aparecer na resposta rápida e na capacidade anti-interferência. Este método é adequado para aplicações que não exigem alta precisão de controle, como bombas e outras aplicações com cargas leves.
Controle de vetores:
O controle vetorial é um tipo de método de controle de velocidade de motor síncrono de ímã permanente com base no vetor de corrente. Ele realiza o controle da velocidade do motor decompondo a corrente do enrolamento do estator em dois componentes em eixos ortogonais - eixos magnético e rotativo - e controlando a magnitude e a fase desses dois componentes, respectivamente. O controle vetorial possui, portanto, boa resposta dinâmica e alta precisão de controle, sendo, portanto, capaz de realizar um controle de velocidade rápido e preciso. É aplicável em casos em que é necessário um controle de alta precisão em uma carga pesada.
Controle direto de torque (DTC):
É um tipo de método para controle de velocidade de motor síncrono de ímã permanente, que é baseado em corrente magnética e torque. Ele mede diretamente a corrente magnética e o torque do motor e calcula a corrente de enrolamento do estator apropriada de acordo com o torque e a velocidade alvo definidos. Com ele, as mudanças na corrente magnética e no torque do motor podem ser rastreadas em um instante, e a corrente para os enrolamentos do estator é, portanto, ajustada com precisão. Ao realizar o controle de precisão sobre a velocidade do motor, vantagens são obtidas através do DTC, incluindo bom desempenho dinâmico, resposta rápida e forte resistência à perturbação de carga, mas sua estrutura básica é relativamente complicada devido à sua alta demanda por computação de controle. O DTC tem os méritos de resposta rápida, alto desempenho dinâmico e perturbação anticarga, mas é relativamente complexo e requer altos recursos de computação do controlador. Portanto, é adequado para aplicações que exigem alta precisão de controle e desempenho dinâmico, como máquinas-ferramentas e outras aplicações onde existem grandes variações de carga.
Controle Preditivo de Modelo (MPC):
O controle preditivo de modelo é o método de controle de velocidade baseado em um modelo matemático para o motor síncrono de ímã permanente. Ele prevê o status e o comportamento do motor para um período futuro usando modelagem matemática do sistema com um motor e determina uma estratégia de controle superior ao fazer os melhores cálculos de otimização em relação aos objetivos de controle já definidos. Vários fatores podem ser levados em consideração por um controlador MPC, como as características dinâmicas do motor, restrições e objetivos de controle em vista, para realizar o controle de velocidade de alto desempenho. Áreas de aplicação com altos requisitos para precisão de controle e desempenho dinâmico são adequadas para aplicação. O MPC é adequado para aplicações que têm alta precisão de controle e desempenho dinâmico.
Conclusão
As tecnologias de controle de velocidade para motores síncronos de ímã permanente são uma área importante de pesquisa, com grande uso prático. Vários métodos de controle de sua velocidade mostram desempenho melhor e aprimorado em diferentes tipos de indústrias devido à presença de precisão nas operações do sistema motor. Mais contribuições de pesquisa certamente permitirão inovação contínua para mais avanços que melhorariam a velocidade dos motores síncronos de ímã permanente. Isso abre caminho para aplicações eficazes, econômicas e mais ecológicas para as indústrias.
