Princípy riadenia synchrónnych permanentných magnetovmotor (PMSM),
indukčný motor (IM) a motor s plochým drôtom
Pri riadení motora elektrických vozidiel sú kľúčové princípy riadenia synchrónneho motora s permanentnými magnetmi (PMSM), indukčného motora (IM) a motora s plochým drôtom.
Tieto tri typy motorov majú svoje vlastné charakteristiky v systéme riadenia motora a odlišné sú aj použité technické prostriedky, ako je PWM (pulzná šírková modulácia), spätnoväzbové riadenie atď. Tento článok preskúma princípy riadenia a súvisiace technológie týchto troch motorov z pohľadu technikov údržby.
Synchrónny motor s permanentným magnetom (PMSM) je jedným z typov motorov široko používaných v elektrických vozidlách. Jeho základným princípom práce je spoliehať sa na permanentné magnety na rotore, ktoré vytvárajú stabilné magnetické pole a stator generuje rotujúce magnetické pole prostredníctvom trojfázového striedavého prúdu, takže rotor a stator sa otáčajú synchrónne.
Riadenie motora využíva technológiu PWM na presné riadenie rýchlosti a krútiaceho momentu motora úpravou pracovného cyklu prúdu statora. V systéme riadenia s uzavretou slučkou sú skutočné otáčky a krútiaci moment motora spätne prenášané snímačom a porovnávané s nastavenou hodnotou. Regulátor plynule upravuje výstupný prúd podľa spätnoväzbového signálu, aby udržal stabilnú prevádzku motora.
Funkcie ovládača motora zahŕňajú nastavenie prúdu, monitorovanie stavu motora a ochranu motora. V motorovom pohone poskytuje regulátor požadovaný prúd do motora na dosiahnutie presného zrýchlenia a spomalenia. Ochrana proti preťaženiu a riadenie teploty sa dosahuje monitorovaním prúdu a teploty. Keď prevádzková teplota motora prekročí nastavenú prahovú hodnotu, systém automaticky zníži výstupný výkon alebo sa vypne, aby bola zaistená bezpečnosť motora.
Indukčný motor (IM) je ďalší široko používaný motor a jeho pracovný princíp sa spolieha na elektromagnetickú indukciu. Rotujúce magnetické pole generované statorom indukuje prúd v rotore a magnetické polia rotora a statora interagujú a vytvárajú krútiaci moment. Ovládanie IM tiež využíva technológiu PWM na riadenie rýchlosti úpravou frekvencie a amplitúdy vstupného prúdu. V dôsledku sklzu IM je jeho rýchlosť zvyčajne o niečo nižšia ako rýchlosť magnetického poľa statora. V systéme riadenia s uzavretou slučkou môže spätnoväzbový signál pomôcť regulátoru upraviť prúd v reálnom čase, aby sa prispôsobil zmenám zaťaženia a zabezpečil stabilitu motora. Funkcia ovládača motora je podobná funkcii PMSM, ktorá je zodpovedná za príjem signálov snímača, monitorovanie prevádzkového stavu motora a zabránenie preťaženiu. Mechanizmus ochrany proti preťaženiu IM sa dosahuje aj monitorovaním teploty a prúdu, aby sa zabezpečilo, že motor pracuje v bezpečnom rozsahu.
Konštrukcia motora s plochým drôtom využíva ploché vinutia, čo mu dáva vyššiu hustotu výkonu a lepší výkon pri odvádzaní tepla. Princíp riadenia motora s plochým drôtom je podobný ako pri PMSM a IM a tiež využíva technológiu PWM na presné riadenie aktuálneho vstupu. Systém spätnej väzby tiež upravuje stratégiu riadenia monitorovaním stavu motora v reálnom čase. Funkcie ovládača motora pokrývajú reguláciu prúdu, sledovanie stavu a ochranu. Pokiaľ ide o motorový pohon, regulátor zaisťuje, že motor môže efektívne fungovať v rôznych prevádzkových podmienkach. Ochrana proti preťaženiu a riadenie teploty motora s plochým drôtom sa spoliehajú na spätnú väzbu snímača. Keď je teplota motora príliš vysoká, riadiaci systém vykoná príslušné opatrenia na ochranu motora.
