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Comment un moteur à aimant permanent peut-il résister à des températures élevées ?

2022-04-12 11:34:11

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Dans un environnement à haute et basse température, les caractéristiques de l'appareil et les indicateurs du moteur à aimant permanent le système change considérablement, le modèle et les paramètres du moteur sont complexes, la non-linéarité et le degré de couplage augmentent et la perte du dispositif de puissance change considérablement. Non seulement l'analyse des pertes du pilote et la stratégie de contrôle de l'augmentation de la température sont complexes, mais le contrôle du fonctionnement à quatre quadrants est également plus important, et la conception conventionnelle du contrôleur d'entraînement et la stratégie de contrôle du système moteur ne peuvent pas répondre aux exigences d'un environnement à haute température.

Le contrôleur de vitesse de conception conventionnelle fonctionne sous une température ambiante relativement stable et prend rarement en compte des indicateurs tels que la masse et le volume. Cependant, dans des conditions de travail extrêmes, la température ambiante varie dans une large plage de température allant de -70 à 180 °C, et la plupart des appareils puissants ne peuvent pas démarrer à cette basse température, ce qui entraîne une défaillance de la fonction pilote. De plus, limitées par la masse totale du système moteur, les performances de dissipation thermique du variateur de vitesse doivent être considérablement réduites, ce qui affecte à son tour les performances et la fiabilité du variateur de vitesse.

Dans des conditions de température ultra-élevée, les méthodes matures SPWM, SVPWM, de contrôle vectoriel et autres pertes de commutation sont importantes et leurs applications sont limitées. Avec le développement de la théorie du contrôle et de la technologie de contrôle entièrement numérique, divers algorithmes avancés tels que l'anticipation de vitesse, l'intelligence artificielle, le contrôle flou, le réseau de neurones, le contrôle de structure variable en mode coulissant et le contrôle chaotique sont tous disponibles dans la servocommande de moteur à aimant permanent moderne. candidature réussie.

un moteur à aimant permanent efficace

Moteurs à aimant permanent nécessitent un certain nombre de mesures pour résister aux températures élevées dans des environnements à haute température, et voici quelques-unes des principales considérations et techniques :

Sélection du matériel: Premièrement, il est essentiel de sélectionner des matériaux résistants aux températures élevées. L'isolation du fil du solénoïde et l'isolation des fentes du moteur dans le moteur doivent être capables de résister à des températures élevées. Par exemple, certains matériaux peuvent résister à des températures allant jusqu'à 400 °C à MAX. Si la chaleur générée par le moteur fait dépasser la température de 500 °C, des matériaux présentant une résistance thermique plus élevée, tels qu'une isolation en céramique, doivent être envisagés.

Conception de l'isolation : Pour les environnements à haute température, la conception de l’isolation du moteur nécessite également une attention particulière. Par exemple, dans des conditions de température élevée, la couche isolante du fil émaillé peut être endommagée. Il est donc nécessaire de renforcer les mesures d'isolation pour éviter des accidents tels que l'épuisement des enroulements.

Conception de dissipation thermique : La dissipation thermique est un problème qui doit être pris en compte pour les moteurs à aimants permanents dans des environnements à haute température. En raison de l'environnement à haute température, la perte du noyau du moteur, la perte de cuivre dans les enroulements et la perte du rotor augmenteront considérablement, entraînant une augmentation de la température du moteur. Par conséquent, il est nécessaire de concevoir un système de dissipation thermique efficace, tel que l'utilisation d'un environnement de refroidissement ou de conditions de refroidissement spéciales, pour garantir que le moteur puisse fonctionner de manière stable à des températures élevées.

Technologie de contrôle : Avec le développement de la théorie du contrôle et de la technologie de contrôle entièrement numérique, une variété d'algorithmes avancés, tels que l'anticipation de vitesse, l'intelligence artificielle, le contrôle flou, les réseaux de neurones, etc., ont été appliqués avec succès dans l'asservissement des aimants permanents modernes. moteurs. Ces techniques contribuent à améliorer la qualité globale du contrôle du moteur dans des environnements à haute température et à réaliser un contrôle de variateur extrêmement robuste.

Modélisation et analyse : Dans un environnement à haute température, la relation de couplage de champs multi-physiques des moteurs à aimants permanents devient plus complexe, impliquant plusieurs champs physiques tels que le champ électromagnétique, le champ de température, le champ de fluide et le champ de contrainte. Par conséquent, des méthodes telles que l'analyse numérique et l'analyse par éléments finis sont nécessaires pour établir un modèle de moteur précis, analyser la relation de couplage de chaque grandeur physique et sa loi de changement dynamique, et fournir un support théorique pour la conception du moteur.

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