永磁電機如何耐高溫
2024-11-09
高低溫環(huán)境下永磁電機系統(tǒng)的器件特性和指標(biāo)變化大，電機模型與參數(shù)復(fù)雜，非線性度增加、耦合程度增加，功率器件損耗變化大，不但驅(qū)動器的損耗分析與溫升控制策略復(fù)雜，而且四象限運行控制更加重要，常規(guī)的驅(qū)動控制器設(shè)計和電機系統(tǒng)控制策略不能滿足高溫環(huán)境的要求。
常規(guī)設(shè)計的驅(qū)動控制器工作在環(huán)境溫度相對穩(wěn)定條件下，而且很少考慮質(zhì)量、體積等指標(biāo)。然而在極端工況下，環(huán)境溫度在－70～180℃的寬溫區(qū)范圍內(nèi)變化，大部分的功率器件無法在此低溫中啟動，導(dǎo)致驅(qū)動器功能失效。另外受電機系統(tǒng)總質(zhì)量限制，驅(qū)動控制器的散熱性能必然要大幅度減小，這反過來影響驅(qū)動控制器的性能及可靠性。
超高溫條件下，成熟的SPWM、SVPWM、矢量控制方法等開關(guān)損耗較大，應(yīng)用受到限制。隨著控制理論和全數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展，速度前饋、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、滑模變結(jié)構(gòu)控制和混沌控制等各種先進(jìn)算法在現(xiàn)代永磁電機伺服控制中都有了成功的應(yīng)用。
對耐高溫環(huán)境永磁電機驅(qū)動控制系統(tǒng)，必須以物理場計算為基礎(chǔ)，密切結(jié)合材料與器件特性的變化特點，建立電機－變流器一體化模型，進(jìn)行場路耦合分析才能充分考慮環(huán)境對電機系統(tǒng)特性的影響，充分利用現(xiàn)代控制技術(shù)以及智能控制技術(shù)，才能提高電機綜合控制品質(zhì)。另外，工作于惡劣環(huán)境下的永磁電機由于不易更換，處于長時間運行工況下，并且外部環(huán)境參數(shù)（ 包括：溫度、壓強、氣流速度和方向等）變化復(fù)雜，導(dǎo)致電機系統(tǒng)工況隨動。因此，必須研究參數(shù)攝動以及外部擾動情況下永磁電機高魯棒性驅(qū)動控制器的設(shè)計技術(shù)。
來源：珠海運控
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