اصول کنترل مغناطیس دائم سنکرونموتور (PMSM)
موتور القایی (IM) و موتور سیم تخت
در کنترل موتور وسایل نقلیه الکتریکی، اصول کنترل موتور سنکرون آهنربای دائم (PMSM)، موتور القایی (IM) و موتور سیم تخت بسیار مهم است.
این سه نوع موتور در سیستم کنترل موتور ویژگی های خاص خود را دارند و ابزارهای فنی مورد استفاده مانند PWM (مدولاسیون عرض پالس)، کنترل فیدبک و ... نیز متفاوت است. این مقاله به بررسی اصول کنترل و فناوری های مرتبط با این سه موتور از دیدگاه مهندسان تعمیر و نگهداری می پردازد.
موتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) یکی از انواع موتورهای پرکاربرد در خودروهای الکتریکی است. اصل کار اصلی آن تکیه بر آهنرباهای دائمی روی روتور برای تولید یک میدان مغناطیسی پایدار است.tor یک میدان مغناطیسی دوار را از طریق جریان متناوب سه فاز ایجاد می کند، به طوری که روتور و استاتور به طور همزمان می چرخند.
کنترل موتور از فناوری PWM برای کنترل دقیق سرعت و گشتاور موتور با تنظیم چرخه وظیفه جریان استاتور استفاده می کند. در سیستم کنترل حلقه بسته، سرعت و گشتاور واقعی موتور توسط سنسور برگشت داده می شود و با مقدار تنظیم شده مقایسه می شود. کنترل کننده به طور مداوم جریان خروجی را مطابق با سیگنال بازخورد تنظیم می کند تا عملکرد پایدار موتور را حفظ کند.
عملکردهای کنترل کننده موتور شامل تنظیم جریان، نظارت بر وضعیت موتور و محافظت از موتور است. در درایو موتور، کنترل کننده جریان مورد نیاز موتور را برای دستیابی به شتاب و کاهش سرعت دقیق فراهم می کند. حفاظت اضافه بار و مدیریت دما با نظارت بر جریان و دما انجام می شود. هنگامی که دمای کار موتور از آستانه تعیین شده بیشتر شود، سیستم به طور خودکار توان خروجی را کاهش می دهد یا خاموش می شود تا ایمنی موتور تضمین شود.
موتور القایی (IM) یکی دیگر از موتورهای پرکاربرد است و اصل کار آن بر القای الکترومغناطیسی متکی است. میدان مغناطیسی دوار تولید شده توسط استاتور جریان را در روتور القا می کند و میدان مغناطیسی روتور و استاتور برای تولید گشتاور برهم کنش می کنند. کنترل IM همچنین از فناوری PWM برای کنترل سرعت با تنظیم فرکانس و دامنه جریان ورودی استفاده می کند. به دلیل لغزش IM، سرعت آن معمولاً کمی کمتر از سرعت میدان مغناطیسی استاتور است. در یک سیستم کنترل حلقه بسته، سیگنال بازخورد می تواند به کنترل کننده کمک کند تا جریان را در زمان واقعی تنظیم کند تا با تغییرات بار سازگار شود و از پایداری موتور اطمینان حاصل کند. عملکرد کنترل کننده موتور شبیه به PMSM است که وظیفه دریافت سیگنال های سنسور، نظارت بر وضعیت عملکرد موتور و جلوگیری از اضافه بار را بر عهده دارد. مکانیسم حفاظت اضافه بار IM نیز با نظارت بر دما و جریان به دست می آید تا اطمینان حاصل شود که موتور در محدوده ایمن کار می کند.
در طراحی موتور سیم تخت از سیم پیچ های مسطح استفاده شده است که به آن چگالی توان بالاتر و عملکرد بهتر اتلاف گرما می دهد. اصل کنترل موتور سیم تخت شبیه به PMSM و IM است و همچنین از فناوری PWM برای کنترل دقیق ورودی جریان استفاده می کند. سیستم کنترل بازخورد همچنین استراتژی کنترل را با نظارت بر وضعیت موتور در زمان واقعی تنظیم می کند. عملکردهای کنترل کننده موتور شامل تنظیم جریان، نظارت بر وضعیت و حفاظت می شود. از نظر درایو موتور، کنترل کننده تضمین می کند که موتور می تواند در شرایط کاری مختلف به طور موثر عمل کند. حفاظت اضافه بار و مدیریت دما موتور سیم تخت به بازخورد سنسور بستگی دارد. هنگامی که دمای موتور بیش از حد بالا باشد، سیستم کنترل اقدامات مربوطه را برای محافظت از موتور انجام می دهد.
