Home > Sur le moteur PM > Analyse du contrôle vectoriel du moteur synchrone à aimant permanent

Analyse du contrôle vectoriel du moteur synchrone à aimant permanent

2023-12-28 16:22:31

By

    Partager sur:

Alors que le monde est aux prises avec des crises énergétiques croissantes et des préoccupations environnementales croissantes, la recherche se multiplie dans le domaine des systèmes d'entraînement motorisés efficaces et respectueux de l'environnement. Un élément remarquable dans ce domaine est le Moteur synchrone à aimant permanent (PMSM), réputé pour son rendement élevé, ses niveaux de bruit réduits et ses caractéristiques de consommation d'énergie réduite qui ont favorisé son déploiement omniprésent dans divers secteurs.

Cependant, optimiser un PMSMLe plein potentiel de cette technologie nécessite des méthodologies de contrôle sophistiquées. Parmi ces techniques, la technologie de contrôle vectoriel occupe un statut élevé en raison de sa capacité à fournir un contrôle précis sur les PMSM.

Une compréhension globale de la lutte antivectorielle nous donne non seulement un aperçu précis des PMSM caractéristiques de performance, mais sous-tend également un soutien théorique important pour des applications pragmatiques. Simultanément, il constitue une pierre de touche précieuse pour faciliter l’évolution des avancées technologiques en matière de contrôle moteur.

Le principe de la lutte anti-vectorielle

Le contrôle vectoriel est une méthode avancée de contrôle du moteur, qui permet un contrôle précis du moteur grâce à la transformation des coordonnées et au contrôle du découplage du courant et de la tension. L'objectif principal de la technologie de contrôle vectoriel est d'améliorer les performances dynamiques et la précision statique du moteur, tout en optimisant l'efficacité et le couple de sortie du moteur.

Le contrôle vectoriel est basé sur le modèle mathématique du moteur et convertit la variable triphasée du moteur en une variable en quadrature par transformation de coordonnées, de manière à réaliser le contrôle de découplage du courant et du couple. Les transformations de coordonnées couramment utilisées incluent la transformée de Clarke et la transformée de Park :

-Transformation de Clarke : convertit les variables triphasées en variables orthogonales pour le contrôle vectoriel dans un système de coordonnées stationnaire.

-Transformation du parc : Convertit les variables orthogonales en vecteurs dans un système de coordonnées rotatif, utilisé pour le contrôle vectoriel dans un système de coordonnées rotatif.

 

La mise en œuvre de la lutte anti-vectorielle

La mise en œuvre de la lutte antivectorielle comprend principalement les étapes suivantes :

La position et la vitesse du moteur, ainsi que les valeurs de courant et de tension, sont détectées par des capteurs.

À l'aide du modèle mathématique et de la transformation des coordonnées du moteur, la composante orthogonale du courant du moteur est calculée.

Selon l'objectif de contrôle, la composante de courant alternatif est contrôlée par le contrôleur de courant pour obtenir un contrôle précis du moteur.

La technologie PWM (Pulse width Modulation) convertit la valeur actuelle émise par le contrôleur en valeur de tension réelle et l'applique au moteur.

Répétez continuellement les étapes ci-dessus pour obtenir un contrôle en temps réel du moteur.

 

Avantages de la lutte anti-vectorielle

Le contrôle vectoriel peut améliorer les performances dynamiques et la précision statique du moteur et réaliser un contrôle précis du moteur. En même temps, il optimise le rendement et le couple du moteur et simplifie la conception du système de commande du moteur. Cela améliore l'efficacité énergétique du moteur et réduit le coût du contrôle. Le contrôle vectoriel fournit également un cadre et une méthode communs pour le contrôle des moteurs, ce qui est pratique pour le contrôle de différents types de moteurs.

 

Stratégie de contrôle vectoriel pour moteurs synchrones à aimants permanents

La stratégie de contrôle vectoriel est l'élément central du contrôle du moteur synchrone à aimant permanent, qui réalise le contrôle précis du couple et de la vitesse du moteur en contrôlant avec précision le courant et la tension du moteur.

 

L’objectif de la lutte anti-vectorielle

L'objectif du contrôle vectoriel est d'obtenir un contrôle précis des moteurs synchrones à aimants permanents, y compris un contrôle précis du couple et de la vitesse. Grâce au contrôle vectoriel, une réponse rapide et un contrôle précis du couple moteur peuvent être obtenus tout en maintenant le bon fonctionnement du moteur.

 

Sélection de la stratégie de contrôle vectoriel

Stratégie actuelle de lutte anti-vectorielle : Un contrôle précis du couple moteur est obtenu en contrôlant la composante courant continu du moteur. Cette stratégie convient aux situations où une réponse rapide et un contrôle précis sont requis.

Stratégie de contrôle vectoriel de tension : En contrôlant la composante de tension continue du moteur, la vitesse du moteur peut être contrôlée avec précision. Cette stratégie convient aux situations où il est nécessaire de maintenir le bon fonctionnement du moteur.

Stratégie de contrôle vectoriel du champ magnétique : En contrôlant simultanément les composants de courant continu et de tension du moteur, le contrôle précis du couple et de la vitesse du moteur est réalisé. Cette stratégie convient aux situations où le contrôle du couple et de la vitesse doit être pris en compte.

 

Optimisation du contrôle vectoriel

Pour améliorer encore les performances du contrôle vectoriel, les optimisations suivantes peuvent être apportées :

Optimiser les paramètres du contrôleur PI (proportionnel-intégral) : En ajustant les paramètres du contrôleur PI, les performances dynamiques et la précision statique du contrôle actuel peuvent être améliorées.

Introduire des filtres passe-bas : L'introduction de filtres passe-bas dans les contrôleurs de courant et de tension peut supprimer les interférences sonores haute fréquence et améliorer la stabilité du contrôle.

Adoptez des algorithmes de contrôle avancés : L'introduction d'algorithmes de contrôle avancés, tels que le contrôle flou, les réseaux de neurones, etc., peuvent encore améliorer les performances du contrôle vectoriel.

 

Application de la technologie de contrôle vectoriel dans un moteur synchrone à aimant permanent

Applications de régulation de vitesse moteur

Dans l'application de la régulation de la vitesse du moteur, la technologie de contrôle vectoriel peut permettre un contrôle précis de la vitesse du moteur. En réglant l'écart entre la vitesse cible et la vitesse réelle, la technologie de contrôle vectoriel peut ajuster le courant et la tension du moteur, modifiant ainsi le couple et la vitesse du moteur. Par rapport à la méthode traditionnelle de régulation de vitesse, la technologie de contrôle vectoriel offre une précision de régulation de vitesse plus élevée et une vitesse de réponse plus rapide.

Applications de contrôle de position du moteur

Dans les applications de contrôle de position du moteur, la technologie de contrôle vectoriel peut permettre un contrôle précis de la position du moteur. En définissant l'écart de la position cible par rapport à la position réelle, la technologie de contrôle vectoriel peut ajuster le courant et la tension du moteur, modifiant ainsi le couple et la position du moteur. Cette méthode de contrôle de position peut être appliquée à des occasions nécessitant un positionnement et un contrôle précis, telles que les machines-outils CNC.

Applications de contrôle du couple moteur

Dans les applications de contrôle du couple moteur, la technologie de contrôle vectoriel peut permettre un contrôle précis du couple moteur. En définissant l'écart entre le couple cible et le couple réel, la technologie de contrôle vectoriel peut ajuster le courant et la tension du moteur, modifiant ainsi le couple de sortie du moteur. Cette méthode de contrôle du couple peut être appliquée aux applications où un contrôle précis du couple est requis, telles que la production d'énergie éolienne.

Applications d'optimisation du rendement des moteurs

Dans l'application de l'optimisation du rendement du moteur, la technologie de contrôle vectoriel peut réduire les pertes du moteur et améliorer le rendement du moteur en optimisant la distribution de courant et de tension du moteur. De plus, la technologie de contrôle vectoriel peut également surveiller l'état de fonctionnement du moteur en temps réel, ajuster les paramètres de contrôle du moteur et réaliser le contrôle adaptatif et l'optimisation de l'efficacité du moteur.

 

Applications de diagnostic et de protection des défauts moteur

Dans l'application du diagnostic et de la protection contre les défauts du moteur, la technologie de contrôle vectoriel peut évaluer l'état de fonctionnement et les conditions de défaut du moteur en surveillant les paramètres de courant, de tension et de couple du moteur en temps réel. Lorsque le moteur tombe en panne, la technologie de contrôle vectoriel peut couper l'alimentation électrique ou prendre d'autres mesures de protection à temps pour protéger le moteur contre les dommages. En même temps, grâce à l'analyse et au traitement des données de défaut, il peut fournir des informations de référence précieuses pour la réparation et l'entretien du moteur.

Par conséquent, la technologie de contrôle vectoriel est l’une des technologies clés pour réaliser le contrôle précis des moteurs synchrones à aimants permanents, ce qui peut améliorer les performances dynamiques, la précision statique et l’utilisation de l’énergie du moteur. Avec le développement continu de la technologie de l'électronique de puissance et de la théorie du contrôle, l'application de la technologie de contrôle vectoriel dans les moteurs synchrones à aimants permanents sera plus étendue et plus profonde, offrant davantage de possibilités d'amélioration des performances du moteur et d'expansion des applications.

Enneng est l'un des principaux fournisseurs de moteurs à aimants permanents en Chine. Nous adhérons au concept de qualité « Performance de précision », introduisons des processus avancés de conception et de fabrication de produits au pays et à l'étranger et proposons des produits qui répondent aux normes de qualité nationales et internationales.

PRODUIT CONNEXE