永磁電機如何耐高溫
2024-11-09
高低溫環境下永磁電機系統的器件特性和指標變化大，電機模型與參數復雜，非線性度增加、耦合程度增加，功率器件損耗變化大，不但驅動器的損耗分析與溫升控制策略復雜，而且四象限運行控制更加重要，常規的驅動控制器設計和電機系統控制策略不能滿足高溫環境的要求。
常規設計的驅動控制器工作在環境溫度相對穩定條件下，而且很少考慮質量、體積等指標。然而在極端工況下，環境溫度在－70～180℃的寬溫區范圍內變化，大部分的功率器件無法在此低溫中啟動，導致驅動器功能失效。另外受電機系統總質量限制，驅動控制器的散熱性能必然要大幅度減小，這反過來影響驅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損耗較大，應用受到限制。隨著控制理論和全數字控制技術的發展，速度前饋、人工智能、模糊控制、神經元網絡、滑模變結構控制和混沌控制等各種先進算法在現代永磁電機伺服控制中都有了成功的應用。
對耐高溫環境永磁電機驅動控制系統，必須以物理場計算為基礎，密切結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，進行場路耦合分析才能充分考慮環境對電機系統特性的影響，充分利用現代控制技術以及智能控制技術，才能提高電機綜合控制品質。另外，工作于惡劣環境下的永磁電機由于不易更換，處于長時間運行工況下，并且外部環境參數（ 包括：溫度、壓強、氣流速度和方向等）變化復雜，導致電機系統工況隨動。因此，必須研究參數攝動以及外部擾動情況下永磁電機高魯棒性驅動控制器的設計技術。
來源：珠海運控
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