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Nell'ambiente ad alta e bassa temperatura, le caratteristiche del dispositivo e gli indicatori di motore a magneti permanenti il sistema cambia notevolmente, il modello del motore e i parametri sono complessi, la non linearità e il grado di accoppiamento aumentano e la perdita di potenza del dispositivo cambia notevolmente. Non solo l'analisi delle perdite del driver e la strategia di controllo dell'aumento della temperatura sono complesse, ma anche il controllo del funzionamento a quattro quadranti è più importante e la progettazione convenzionale del controller di azionamento e la strategia di controllo del sistema motore non possono soddisfare i requisiti di un ambiente ad alta temperatura.
Il controller di azionamento progettato in modo convenzionale funziona a una temperatura ambiente relativamente stabile e raramente considera indicatori come massa e volume. Tuttavia, in condizioni di lavoro estreme, la temperatura ambiente varia in un ampio intervallo compreso tra -70 e 180 °C e i dispositivi più potenti non possono essere avviati a questa bassa temperatura, con conseguente guasto della funzione del driver. Inoltre, limitata dalla massa totale del sistema motore, le prestazioni di dissipazione del calore del controller dell'azionamento devono essere notevolmente ridotte, il che a sua volta influisce sulle prestazioni e sull'affidabilità del controller dell'azionamento.
In condizioni di temperatura ultraelevata, i metodi maturi SPWM, SVPWM, di controllo vettoriale e altre perdite di commutazione sono elevati e le loro applicazioni sono limitate. Con lo sviluppo della teoria del controllo e della tecnologia di controllo completamente digitale, vari algoritmi avanzati come il feedforward della velocità, l'intelligenza artificiale, il controllo fuzzy, la rete neuronale, il controllo della struttura variabile in modalità scorrevole e il controllo caotico sono tutti disponibili nel moderno servocontrollo del motore a magnete permanente. applicazione di successo.
Motori a magneti permanenti richiedono una serie di misure per resistere alle alte temperature in ambienti ad alta temperatura e le seguenti sono alcune delle considerazioni e tecniche chiave:
Selezione del materiale: Innanzitutto, è fondamentale selezionare materiali resistenti alle alte temperature. L'isolamento del filo del solenoide e l'isolamento della fessura del motore nel motore dovrebbero essere in grado di resistere a temperature elevate, ad esempio, alcuni materiali possono resistere a temperature fino a 400°C al MAX. Se il calore generato dal motore fa sì che la temperatura superi i 500°C, è necessario prendere in considerazione materiali con maggiore resistenza alla temperatura, come l'isolamento ceramico.
Progettazione dell'isolamento: Per gli ambienti ad alta temperatura, anche la progettazione dell'isolamento del motore richiede particolare attenzione. Ad esempio, in condizioni di temperatura elevata, lo strato isolante del filo smaltato potrebbe danneggiarsi, quindi è necessario rafforzare le misure di isolamento per prevenire incidenti come la bruciatura degli avvolgimenti.
Disegno di dissipazione del calore: la dissipazione del calore è un problema che deve essere considerato per i motori a magneti permanenti in ambienti ad alta temperatura. A causa dell'ambiente ad alta temperatura, la perdita del nucleo del motore, la perdita del rame dell'avvolgimento e la perdita del rotore aumenteranno in modo significativo, con conseguente aumento della temperatura del motore. Pertanto, è necessario progettare un sistema di dissipazione del calore efficace, come l'uso di ambienti o condizioni di raffreddamento speciali, per garantire che il motore possa funzionare stabilmente a temperature elevate.
Tecnologia di controllo: Con lo sviluppo della teoria del controllo e della tecnologia di controllo completamente digitale, una varietà di algoritmi avanzati, come il feed-forward della velocità, l'intelligenza artificiale, il controllo fuzzy, le reti neuronali, ecc., sono stati applicati con successo nel servocontrollo dei moderni magneti permanenti motori. Queste tecniche aiutano a migliorare la qualità del controllo completo del motore in ambienti ad alta temperatura e realizzano un controllo dell'azionamento estremamente robusto.
Modellazione e analisi: In un ambiente ad alta temperatura, la relazione di accoppiamento di campi multifisici dei motori a magneti permanenti diventa più complessa, coinvolgendo più campi fisici come campo elettromagnetico, campo di temperatura, campo del fluido e campo di stress. Pertanto, sono necessari metodi come l'analisi numerica e l'analisi degli elementi finiti per stabilire un modello motore accurato, analizzare la relazione di accoppiamento di ciascuna grandezza fisica e la sua legge di cambiamento dinamico e fornire supporto teorico per la progettazione del motore.
