Moduron gyrru PMSM Pumbaa 350KW ar gyfer cerbyd trydan PML350

1. Modur gwifren fflat
• Mae ffurf dirwyn y modur yn trawsnewid yn raddol o wifren gron i wifren wastad, gyda chyfradd llenwi slotiau uchel, pennau byr, dwysedd pŵer uchel a chynhwysedd gwasgaru gwres cryf

2. Dyluniad inswleiddio foltedd uchel
• Mae'r modur yn mabwysiadu deunyddiau a phrosesau inswleiddio newydd i fodloni gofynion amledd newid uchel rheolwyr SiC ar gyfer moduron sy'n gynyddol gyflym

•3. Berynnau inswleiddio cyflymder uchel a dyletswydd trwm
• Mae dyluniad y modur yn defnyddio berynnau wedi'u hinswleiddio, a all fodloni gofynion dylunio o 24000RPM/mun; A gall atal cynhyrchu cyrydiad trydanol berynnau yn effeithiol

4. Modur wedi'i oeri ag olew
• Mae'r modur yn mabwysiadu strwythur oeri olew cyflym, sy'n lleihau'r pŵer graddedig yn effeithiol ar ôl i'r gyfaint gael ei leihau, sydd nid yn unig yn gwella'r effeithlonrwydd, ond hefyd yn gwella oes gwasanaeth y system

5. Perfformiad NVH rhagorol
• Mae rotor y modur yn mabwysiadu strwythur polyn gogwydd segmentedig, sy'n optimeiddio NVH y system fodur yn effeithiol

Mae'r Modur Cydamserol Magnet Parhaol (PMSM) yn fodur magnet parhaol a ddefnyddir yn helaeth mewn cerbydau trydan (EVs). Gyda effeithlonrwydd 15% yn uwch na moduron anwythiad (IMs) a'r dwysedd pŵer uchaf ymhlith moduron tyniant, mae wedi dod yn gonglfaen systemau gyrru EV modern.

1. Beth yw Modur Cydamserol Magnet Parhaol (PMSM)?

Fel math o fodur cydamserol AC, mae'r PMSM yn cynhyrchu ei faes magnetig trwy fagnetau parhaol sy'n cynhyrchu grymoedd gwrth-electromotif sinwsoidaidd. Er ei fod yn rhannu strwythur y stator a'r rotor gyda moduron anwythiad, mae rotor y PMSM yn defnyddio magnetau parhaol (PMs) yn lle dirwyniadau maes i gynhyrchu ei faes magnetig—gan ennill iddo'r enw amgen "modur tonnau sin magnet parhaol di-frwsh tair cam".
O'i gymharu â moduron traddodiadol, mae PMSMs yn rhagori o ran effeithlonrwydd, dyluniad di-frwsh, cyflymder cylchdro uchel, diogelwch a pherfformiad deinamig. Maent yn darparu trorym llyfn gyda sŵn isel, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau cyflym fel roboteg. Fel moduron cydamserol AC tair cam, maent yn gweithredu mewn cydamseriad â chyflenwadau pŵer AC allanol.

Nid oes gan PMSMs weindiadau rotor; yn lle hynny, mae magnetau parhaol yn cynhyrchu'r maes magnetig cylchdroi yn uniongyrchol. Mae hyn yn dileu'r angen am gyffroi DC, gan symleiddio eu strwythur a lleihau costau. Mae eu cydrannau craidd yn cynnwys stator (gyda weindiadau tair cam) a rotor (gyda PMs). Mae pweru'r stator gydag AC tair cam yn cychwyn y llawdriniaeth.

Mae gweithrediad PMSM yn debyg i weithrediad moduron cydamserol: mae'n dibynnu ar faes magnetig cylchdroi (RMF) i ysgogi grym electromotif ar gyflymder cydamserol. Pan gymhwysir AC tair cam i weindiadau'r stator, mae RMF yn ffurfio yn y bwlch aer. Wrth i PMs y rotor gylchdroi'n gydamserol â'r RMF hwn, cynhyrchir trorym. Yn nodedig, nid yw PMSMs yn hunan-gychwyn ac mae angen cyflenwad pŵer amledd amrywiol arnynt i weithredu.

2. Strwythur Moduron PMSM

Stator: Yn debyg i foduron anwythiad AC confensiynol, mae stator y PMSM yn derbyn pŵer trwy ei weindiadau. Mae'r weindiadau hyn fel arfer wedi'u dosbarthu ar draws slotiau lluosog mewn patrwm bron yn sinwsoidaidd i gynhyrchu tonffurf grym electromotif cefn (EMF) sinwsoidaidd.

Rotor: Mae dyluniad y rotor yn gwahaniaethu'r PMSM oddi wrth foduron cydamserol sylfaenol. Yn lle dirwyniadau maes, mae'r rotor yn defnyddio magnetau parhaol i gynhyrchu ei bolion magnetig. Mae deunyddiau PM cyffredin yn cynnwys samarium-cobalt a neodymium-haearn-boron (NdFeB) oherwydd eu athreiddedd uchel a'u cost-effeithiolrwydd. Mae PMSMs wedi'u categoreiddio yn ôl lleoliad PM:

·PMSM wedi'i Osod ar yr Wyneb (SPM): Mae PMs wedi'u bondio i wyneb y rotor.

·PMSM Mewnol (IPM): Mae PMs wedi'u hymgorffori y tu mewn i'r rotor. Mae dyluniadau IPM yn cynnig effeithlonrwydd llawer uwch.

(PMSM)

3. Egwyddorion Rheoli PMSM

Mae gyriannau PMSM yn defnyddio technoleg rheoli fector glasurol, gan alluogi rheoli cyflymder dolen gaeedig ar gyfer rheoleiddio manwl gywir. Mae'r system dolen gaeedig yn defnyddio adborth cyflymder i olrhain safle'r rotor mewn amser real, gan gefnogi rheoleiddio cyflymder di-gam—gan gynnwys trorym llawn ar gyflymder sero.

Mae synhwyrydd safle (e.e., amgodwr neu ddatrysydd) wedi'i osod ar siafft y rotor i ganfod safle'r rotor. Gan ddefnyddio paramedrau modur a mesuriadau cerrynt (wedi'u prosesu gan Brosesydd Signal Digidol, DSP cyflym), mae'r gyriant yn cyfrifo safle'r rotor. Yn ystod pob cyfnod samplu, mae'r system AC tair cam yn cael ei throsi'n system gyfesurynnau dau-gyfesuryn cylchdroi, lle mae ceryntau'n cael eu dadelfennu'n gydrannau uniongyrchol (d) a chwadratwr (q) ar gyfer rheolaeth annibynnol.

Yn seiliedig ar strategaethau rheoli fector, mae'r gyriant yn cynhyrchu cydrannau cerrynt dq cyfeirio sydd wedi'u halinio â'r trorym targed. Yna defnyddir y cyfeiriadau hyn i gynhyrchu signalau gyriant giât ar gyfer y gwrthdröydd. Mantais allweddol yw ei ymateb deinamig cyflym: rheolir effeithiau cyplu rhwng trorym a fflwcs trwy reolaeth ddatgysylltu (cyfeiriadedd fflwcs stator), gan alluogi rheoleiddio trorym a fflwcs yn annibynnol. Fodd bynnag, mae'r cymhlethdod cyfrifiadurol uchel hwn yn ei gwneud yn ofynnol i'r gyriant ddefnyddio prosesydd neu DSP cyflym.

4. Manteision ac Anfanteision PMSM

Manteision:

· Gallu gorlwytho cryf; mae dwysedd pŵer ymhell yn uwch na dwysedd moduron sefydlu.

·Effeithlonrwydd uwch (15% yn well nag IMs) a maint llai (1/3 cyfaint moduron confensiynol), gan symleiddio gosod a chynnal a chadw.

·Yn darparu trorym llawn ar gyflymderau isel.

·Colledion copr dibwys yn y rotor (dim cyffroi maes trwy gerrynt stator), gan leihau cynhyrchu gwres ac ymestyn oes.

·Mae dyluniad di-frwsh yn dileu cymudo mecanyddol, gan leihau ffrithiant, traul a chostau cynnal a chadw wrth osgoi risgiau gwreichionen mewn amgylcheddau llym.

·Mae ffactor pŵer uchel yn gwella effeithlonrwydd y system gyfan ac yn lleihau foltedd llinell/gostyngiad.

· Allbwn trorym llyfn gyda pherfformiad deinamig rhagorol.

Anfanteision:

·Cost uwch o'i gymharu â moduron anwythiad.

·Nid yw'n hunangychwyn; mae angen cyflenwadau pŵer amledd amrywiol ar gyfer cychwyn.

·Mae angen systemau rheoli cymhleth i reoli ceryntau stator.

(Modur mewn Gweithrediad)

Casgliad

Mae'r Modur Cydamserol Magnet Parhaol (PMSM) wedi dod i'r amlwg fel technoleg graidd mewn systemau gyrru cerbydau trydan, wedi'i yrru gan ei effeithlonrwydd digymar, ei ddwysedd pŵer uchel, a'i berfformiad deinamig uwch. Trwy ddileu dirwyniadau maes a brwsys trwy gyffroi magnet parhaol, mae PMSMs yn lleihau colledion ac yn gwella dibynadwyedd. Yn y cyfamser, mae technoleg rheoli fector yn galluogi rheoleiddio trorym a fflwcs yn annibynnol, gan ddarparu nodweddion allweddol fel trorym llawn cyflymder sero ac ymateb cyflym.

Er bod moduron PMSM yn wynebu heriau—costau uwch, gofynion nad ydynt yn hunangychwyn, a systemau rheoli cymhleth—mae eu goruchafiaeth mewn cerbydau trydan yn parhau i fod yn ddiysgog. Mae eu heffeithlonrwydd (15% yn well nag IMs), eu maint cryno (1/3 cyfaint moduron traddodiadol), a'u cadw trorym cyflymder isel yn eu gwneud yn anhepgor ar gyfer cerbydau trydan perfformiad uchel pellter hir.

Wrth i ddatblygiadau mewn deunyddiau prin (e.e., NdFeB N52), algorithmau rheoli sy'n cael eu gyrru gan AI (e.e., rheolaeth rhagfynegol model), a llwyfannau foltedd uchel 800V ddod yn brif ffrwd, bydd PMSMs yn parhau i esblygu—gan optimeiddio cost, perfformiad a chynaliadwyedd. Wrth edrych ymlaen, bydd PMSMs yn cadarnhau eu rôl fel "calon pŵer" cerbydau trydan, gan yrru arloesedd yn y diwydiant a chefnogi nodau niwtraliaeth carbon byd-eang.