Háhraða mótorareru að fá sífellt meiri athygli vegna augljósra kosta þeirra eins og mikillar aflþéttleika, lítillar stærðar og þyngdar og mikillar vinnuhagkvæmni. Skilvirkt og stöðugt drifkerfi er lykillinn að því að nýta til fulls framúrskarandi afkösthraðmótorarÞessi grein greinir aðallega erfiðleikana viðháhraða mótordriftækni út frá sjónarmiðum stjórnunarstefnu, hornmats og hönnunar aflskerfis, og dregur saman niðurstöður núverandi rannsókna heima og erlendis. Að lokum dregur það saman og spáir fyrir um þróunarþróunháhraða mótoraksturstækni.
2. hluti Rannsóknarefni
Háhraða mótorarhafa marga kosti eins og mikla aflþéttleika, lítið rúmmál og þyngd og mikla vinnuhagkvæmni. Þau eru mikið notuð á sviðum eins og flug- og geimferðafræði, þjóðaröryggi, framleiðslu og daglegu lífi og eru nauðsynleg rannsóknarefni og þróunarstefna í dag. Í háhraða álagsforritum eins og rafmagnsspindlum, túrbínum, örgasturbínum og orkugeymslum svifhjóla, getur notkun háhraðamótora náð beinni drifbyggingu, útrýmt breytilegum hraðatækjum, dregið verulega úr rúmmáls-, þyngdar- og viðhaldskostnaði, en bætt áreiðanleika verulega og hefur afar víðtæka notkunarmöguleika.Háhraða mótorarVenjulega er átt við hraða sem fer yfir 10 kr/mín. eða erfiðleikastig (margfeldi hraða og kvaðratrótar afls) sem fer yfir 1 ×. Mótorinn 105 er sýndur á mynd 1, þar sem borin eru saman viðeigandi gögn nokkurra dæmigerðra frumgerða af hraðmótorum bæði innanlands og á alþjóðavettvangi. Strikalínan á mynd 1 er erfiðleikastig 1 × 105, o.s.frv.
1.Erfiðleikar í háhraða mótordrifi
1. Vandamál með kerfisstöðugleika við háar grunntíðnir
Þegar mótorinn er í háu grunntíðniástandi, vegna takmarkana eins og umbreytingartíma frá hliðrænu í stafrænt, keyrslutíma reiknirits stafræns stýringar og roftíðni invertera, er burðartíðni hraðmótorsins tiltölulega lág, sem leiðir til verulegrar lækkunar á rekstrarafköstum mótorsins.
2. Vandamálið við nákvæma mat á stöðu snúningsrótors í grunntíðni
Við mikinn hraða er nákvæmni staðsetningar snúningshlutans mikilvæg fyrir rekstrarafköst mótorsins. Vegna lítillar áreiðanleika, stærðar og mikils kostnaðar við vélræna staðsetningarskynjara eru skynjaralausir reiknirit oft notaðir í stjórnkerfum fyrir hraða mótora. Hins vegar, við háa rekstrartíðni, er notkun staðsetningarlausra reiknirita viðkvæm fyrir ófullkomnum þáttum eins og ólínuleika invertera, rúmfræðilegum samsvörunum, lykkjusíum og frávikum í spanstuðli, sem leiðir til verulegra villna í mati á staðsetningu snúningshlutans.
3. Ripple-deyfing í hraðvirkum mótorakerfum
Lítil spann hraðmótora leiðir óhjákvæmilega til vandamála með mikla straumbylgju. Aukinn kopartap, járntap, togbylgjur og titringshávaði af völdum mikillar straumbylgju geta aukið tap hraðmótorkerfa til muna, dregið úr afköstum mótorsins og rafsegultruflanir af völdum mikils titringshávaða geta flýtt fyrir öldrun drifsins. Ofangreind atriði hafa mikil áhrif á afköst hraðmótorkerfa og hagræðing á hönnun lágtaps vélbúnaðarrása er mikilvæg fyrir hraðmótorkerf. Í stuttu máli krefst hönnun hraðmótorkerfa ítarlegrar skoðunar á mörgum þáttum, þar á meðal straumlykkjutengingu, kerfisseinkun, breytuvillum og tæknilegum erfiðleikum eins og straumbylgjuhömlun. Þetta er mjög flókið ferli sem gerir miklar kröfur um stjórnunaraðferðir, nákvæmni mats á stöðu snúnings og hönnun afltoppfræði.
2. Stjórnunarstefna fyrir háhraða mótor drifkerfi
1. Líkanagerð á stjórnkerfi fyrir háhraða mótor
Ekki er hægt að hunsa eiginleika hárrar rekstrargrunntíðni og lágs burðartíðnihlutfalls í hraðvirkum mótorakerfum, sem og áhrif mótortengingar og seinkunar á kerfið. Þess vegna, með hliðsjón af ofangreindum tveimur meginþáttum, er líkanagerð og greining á endurgerð hraðvirkra mótorakerfum lykillinn að því að bæta enn frekar akstursafköst hraðvirkra mótora.
2. Aftengingarstýringartækni fyrir hraðmótora
Algengasta tæknin í afkastamiklum mótorakerfum er FOC-stýring. Til að bregðast við alvarlegum tengingarvandamálum sem stafa af mikilli grunntíðni í rekstri er aðal rannsóknarstefnan núna aðferðir til að stjórna aftengingu. Þær stjórnunaraðferðir sem nú eru rannsakaðar má aðallega skipta í líkanbundnar stjórnunaraðferðir til að stjórna aftengingu, truflanabætandi stjórnunaraðferðir til að stjórna aftengingu og flóknar stjórnunaraðferðir til að stjórna aftengingu með vigurstýringum. Líkanbundnar stjórnunaraðferðir til að stjórna aftengingu fela aðallega í sér aftengingu með áframsendingu og aftengingu með afturvirkri virkni, en þessi aðferð er viðkvæm fyrir mótorbreytum og getur jafnvel leitt til óstöðugleika í kerfinu ef um stórar breytuvillur er að ræða og getur ekki náð fullri aftengingu. Léleg afköst í kraftmikilli aftengingu takmarka notkunarsvið hennar. Síðari tvær stjórnunaraðferðirnar til að stjórna aftengingu eru nú vinsælar rannsóknarsvæði.
3. Tækni til að bæta upp seinkun fyrir hraðvirka mótorkerfi
Aftengingarstýringartækni getur leyst tengingarvandamál hraðvirkra mótorstýrikerfa á áhrifaríkan hátt, en seinkunartengingin sem seinkunin skapar er enn til staðar, þannig að þörf er á virkri virkri bætur fyrir kerfisseinkun. Eins og er eru tvær helstu virkar bætur fyrir kerfisseinkun: líkanbundnar bætur og líkanóháðar bætur.
Niðurstaða rannsóknar 03. hluti
Byggt á núverandi rannsóknarárangri íháhraða mótorÍ tengslum við núverandi vandamál, ásamt þróun og rannsóknarstefnum á sviði hraðhreyfla, felast aðallega: 1) rannsóknir á nákvæmri spá um straum með háa grunntíðni og vandamál tengd virkri bætur; 3) Rannsóknir á reikniritum fyrir háhraðahreyfla; 4) Rannsóknir á nákvæmri mati á hornstöðu og líkani fyrir mat á stöðu snúningshjóls í fullum hraða fyrir ofurhraðhreyfla; 5) Rannsóknir á tækni til að bæta upp villur í líkönum fyrir mat á stöðu hraðhreyfla; 6) Rannsóknir á tíðni og miklu afltapi í hraðhreyflum.
Birtingartími: 24. október 2023
