01. MTPA und MTPV
Der Permanentmagnet-Synchronmotor ist das zentrale Antriebselement für mit alternativer Energie betriebene Fahrzeugkraftwerke in China. Es ist bekannt, dass Permanentmagnet-Synchronmotoren bei niedrigen Drehzahlen ein maximales Drehmoment-Strom-Verhältnis (TNC) verwenden. Das bedeutet, dass bei einem bestimmten Drehmoment der minimale synthetisierte Strom verwendet wird, um dieses zu erreichen. Dadurch werden Kupferverluste minimiert.
Bei hohen Drehzahlen können wir daher nicht MTPA-Kurven zur Steuerung verwenden. Wir müssen MTPV, das maximale Drehmoment-Spannungs-Verhältnis, zur Steuerung verwenden. Das bedeutet, dass der Motor bei einer bestimmten Drehzahl das maximale Drehmoment abgibt. Gemäß dem Konzept der tatsächlichen Steuerung kann bei einem gegebenen Drehmoment die maximale Drehzahl durch Anpassung von iq und id erreicht werden. Wo spiegelt sich also die Spannung wider? Da es sich um die maximale Drehzahl handelt, ist der Spannungsgrenzkreis festgelegt. Nur durch das Finden des maximalen Leistungspunkts auf diesem Grenzkreis kann der maximale Drehmomentpunkt gefunden werden, der sich von MTPA unterscheidet.
02. Fahrbedingungen
Normalerweise beginnt das Magnetfeld bei der Wendepunktgeschwindigkeit (auch Basisgeschwindigkeit genannt) zu schwächeln. Dies entspricht Punkt A1 in der folgenden Abbildung. Daher ist an diesem Punkt die elektromotorische Gegenkraft relativ groß. Wäre das Magnetfeld zu diesem Zeitpunkt nicht schwach, würde der Schubkarren, vorausgesetzt, er müsste seine Geschwindigkeit erhöhen, einen negativen iq-Wert erzwingen, wodurch kein Vorwärtsdrehmoment erzeugt werden kann und er in den Zustand der Stromerzeugung gerät. Dieser Punkt ist in dieser Grafik natürlich nicht zu finden, da die Ellipse schrumpft und nicht bei Punkt A1 verweilen kann. Wir können lediglich iq entlang der Ellipse reduzieren, id erhöhen und uns so Punkt A2 nähern.
03. Stromerzeugungsbedingungen
Warum erfordert die Stromerzeugung auch schwachen Magnetismus? Sollte nicht starker Magnetismus genutzt werden, um bei hohen Geschwindigkeiten einen relativ hohen IQ zu erzeugen? Dies ist nicht möglich, da bei hohen Geschwindigkeiten ohne schwaches Magnetfeld die umgekehrte elektromotorische Kraft, die elektromotorische Kraft des Transformators und die elektromotorische Impedanzkraft sehr groß sein können und die Versorgungsspannung weit überschreiten, was schwerwiegende Folgen hat. Dies ist eine unkontrollierte Gleichrichtungsstromerzeugung mit SPO! Daher muss bei der Hochgeschwindigkeitsstromerzeugung auch eine schwache Magnetisierung durchgeführt werden, damit die erzeugte Wechselrichterspannung steuerbar ist.
Wir können es analysieren. Angenommen, die Bremsung beginnt am Hochgeschwindigkeits-Betriebspunkt B2 (Rückkopplungsbremsung) und die Geschwindigkeit nimmt ab, ist schwacher Magnetismus nicht erforderlich. Schließlich können iq und id am Punkt B1 konstant bleiben. Mit abnehmender Geschwindigkeit reicht der durch die umgekehrte elektromotorische Kraft erzeugte negative iq jedoch immer weniger aus. An diesem Punkt ist eine Leistungskompensation erforderlich, um die energieverbrauchende Bremsung einzuleiten.
04. Fazit
Zu Beginn des Lernens über Elektromotoren ist man leicht von zwei Situationen umgeben: Fahren und Stromerzeugung. Tatsächlich sollten wir zuerst die MTPA- und MTPV-Kreise in unser Gehirn einprägen und erkennen, dass der IQ und die ID zu diesem Zeitpunkt absolut sind und durch Berücksichtigung der umgekehrten elektromotorischen Kraft ermittelt werden.
Ob iq und id hauptsächlich von der Stromquelle oder von der umgekehrten elektromotorischen Kraft erzeugt werden, hängt von der Regelung durch den Wechselrichter ab. iq und id unterliegen ebenfalls Einschränkungen, und die Regelung darf zwei Kreise nicht überschreiten. Wird der Stromgrenzwert überschritten, wird der IGBT beschädigt; wird der Spannungsgrenzwert überschritten, wird die Stromversorgung beschädigt.
Bei der Anpassung sind der IQ und die ID des Ziels sowie der tatsächliche IQ und die ID entscheidend. Daher werden in der Technik Kalibrierungsmethoden eingesetzt, um das entsprechende Verteilungsverhältnis von IQ und ID bei unterschiedlichen Drehzahlen und Zieldrehmomenten zu kalibrieren und so den besten Wirkungsgrad zu erzielen. Es ist ersichtlich, dass die endgültige Entscheidung nach dem Umrunden immer noch von der technischen Kalibrierung abhängt.
Veröffentlichungszeit: 11. Dezember 2023
