Àwọn ẹ̀rọ ìwakọ̀ Pumbaa 60KW PMSM fún ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná PML60

1. Mọ́tò wáyà títẹ́jú
• Fífẹ̀ mọ́tò náà máa ń yí padà díẹ̀díẹ̀ láti wáyà yípo sí wáyà títẹ́jú, pẹ̀lú ìwọ̀n kíkún ihò gíga, àwọn òpin kúkúrú, agbára gíga àti agbára ìtújáde ooru tó lágbára

2. Apẹrẹ idabobo folti giga
• Mẹ́ńtì náà gba àwọn ohun èlò àti ìlànà ìdènà tuntun láti bá àwọn ohun tí àwọn olùdarí SiC nílò mu fún àwọn mọ́tò oníyàrá gíga tí ń pọ̀ sí i

•3. Àwọn bearings oníyàrá gíga àti oníṣẹ́ wúwo
• Apẹẹrẹ ọkọ̀ náà lo àwọn beari tí a fi ìdábòbò ṣe, èyí tí ó lè bá àwọn ohun tí a fẹ́ ṣe ní 24000RPM/min mu; Ó sì lè dènà ìṣẹ̀dá ìbàjẹ́ iná mànàmáná ti àwọn beari mu dáadáa.

4. Mọ́tò tí a fi epo tutu
• Mẹ́ńtì náà gba ètò ìtútù epo oníyára gíga, èyí tí ó dín agbára tí a fún ní ìdíwọ̀n kù lẹ́yìn tí a bá ti dín ìwọ̀n rẹ̀ kù, èyí tí kìí ṣe pé ó mú kí iṣẹ́ náà sunwọ̀n síi nìkan, ṣùgbọ́n ó tún mú kí iṣẹ́ ètò náà sunwọ̀n síi.

5. Iṣẹ́ NVH tó dára gan-an
• Ẹ̀rọ ìyípo mọ́tò náà gba ìṣètò òpó tí a yà sọ́tọ̀, èyí tí ó mú kí NVH ti ètò mọ́tò náà dára síi

Nínú àwọn ẹ̀ka iṣẹ́ àdáṣe ilé-iṣẹ́, àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ agbára tuntun, àti àwọn roboti onípele gíga, àwọn mọ́tò onípele tí ó dúró pẹ́lú oofa (Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM) ti di àṣàyàn pàtàkì fún àwọn ètò ìwakọ̀ nítorí iṣẹ́ wọn gíga, ìwọ̀n kékeré, àti àwọn ànímọ́ ìdáhùn onípele tí ó ga jùlọ. Àpilẹ̀kọ yìí pèsè àgbéyẹ̀wò pípéye ti ìmọ̀-ẹ̀rọ mọ́tò pàtàkì yìí láti ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n, títí kan ìtumọ̀, àwọn ìlànà iṣẹ́, àpẹẹrẹ ìṣètò, ìlànà ìṣàkóso, àwọn àǹfààní àti àwọn àléébù, àti ìfiwéra pẹ̀lú àwọn mọ́tò onípele BLDC oníyípadà.

I. Ìtumọ̀ àti Àwọn Ànímọ́ Pàtàkì ti PMSM

Mótò onígbà pípẹ́ jẹ́ mọ́tò onígbà mẹ́ta AC synchronous. Àmì pàtàkì rẹ̀ ni pé rotor kò nílò ìyípo ìfúnpọ̀; dípò bẹ́ẹ̀, ó ń mú pápá mágnẹ́ẹ̀tì kan jáde tààrà nípasẹ̀ àwọn mágnẹ́ẹ̀tì tí ó wà títí (fún àpẹẹrẹ, neodymium-iron-boron, samarium-cobalt), èyí tí ó ń ṣiṣẹ́ pẹ̀lú pápá mágnẹ́ẹ̀tì tí àwọn ìyípo stator ń ṣe.

Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn mọ́tò induction ìbílẹ̀, àwọn PMSM ní àwọn àǹfààní pàtàkì:

​● Iṣẹ́ tó ga jùlọ: Rotor náà kò ní àdánù ìdàgbàsókè (àdánù bàbà kò ṣe pàtàkì), èyí tó máa ń mú kí agbára tó ju 30% lọ ga ju ti àwọn ẹ̀rọ induction lọ.

​● Ìdáhùn oníyípadà gíga: Ó lágbára láti fi agbára ìyípo gbogbo sí i ní iyàrá òdo, èyí tí ó mú kí ó dára fún àwọn ohun èlò tí ó nílò iṣẹ́ ìbẹ̀rẹ̀-ìdádúró déédéé.

​● Ariwo kekere ati iyipo didan: A ṣe apẹrẹ rẹ pẹlu agbara electromotive ẹhin sinusoidal (EMF), o ṣiṣẹ pẹlu gbigbọn kekere.

​● Agbara giga: Awọn oofa ti o wa titi ni o pese aaye oofa rotor, eyi ti o mu ki ẹya excitation kuro ninu agbara stator. Nitori naa, agbara eto naa sunmọ 1.

(PMSM)

II. Ìlànà Iṣẹ́ ti PMSM

Iṣẹ́ PMSM kan da lórí ẹ̀rọ "stator-rotor magnetic field synchronization", èyí tí ó ń lọ báyìí:

​1.Ìṣẹ̀dá pápá mágnẹ́ẹ̀tì tí ń yípo stator: Nígbà tí a bá lo ìṣàn AC onípele mẹ́ta sí àwọn ìyípo onípele mẹ́ta ti stator, pápá mágnẹ́ẹ̀tì tí ń yípo ni a máa ń ṣẹ̀dá nínú àlàfo afẹ́fẹ́, tí yóò máa yípo ní iyára synchronous ns=60f/p

(níbi tí f jẹ́ ìgbóná agbára àti p jẹ́ iye àwọn pọ́ọ̀lù méjì).

2. Ìmúṣọ̀kan pápá mágnẹ́ẹ̀tì rotor: Ibùdó mágnẹ́ẹ̀tì láti inú mágnẹ́ẹ̀tì tí ó wà títí láé ti rotor náà ń bá pápá mágnẹ́ẹ̀tì tí ń yípo stator ṣiṣẹ́, ó ń mú ìyípo mágnẹ́ẹ̀tì tí ó ń mú kí rotor yípo ní iyàrá ìṣiṣẹ́pọ̀ pẹ̀lú pápá stator.

​3. Ànímọ́ ìbẹ̀rẹ̀ ara-ẹni tí kìí ṣe ti ara-ẹni: Nítorí ipò rotor àkọ́kọ́ tí a kò mọ̀ àti àìlè ṣe ìṣẹ̀dá agbára ìbẹ̀rẹ̀ fúnra-ẹni, àwọn PMSM nílò ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú inverter (tí ó ń pèsè agbára ìyípadà-ìgbàkúgbà) láti ṣe àṣeyọrí ìbẹ̀rẹ̀ rírọ. Iṣẹ́ déédé bẹ̀rẹ̀ lẹ́yìn tí iyàrá bá dé ààlà.

III. Ìṣètò Pàtàkì ti PMSM: Stator àti Rotor

Ìṣètò PMSM jọ ti mọ́tò synchronous ti àtẹ̀yìnwá, ṣùgbọ́n apẹ̀rẹ̀ rotor rẹ̀ ni ohun tó ń ṣe ìyàtọ̀ pàtàkì, tó ń nípa lórí iṣẹ́ àti àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ìlò.

1. Stator: Ibudo Iyipada Agbara

Ìṣètò stator náà bá ti àwọn mọ́tò AC induction mu, tí ó ní pàtàkì irin mojuto àti àwọn ìyípo onípele mẹ́ta:

​● Inu irin: A fi awọn aṣọ irin silikoni ti a fi laminated ṣe é lati dinku pipadanu agbara ina.

● Àwọn ìyípo: Àwọn ìyípo onípele mẹ́ta ni a pín kiri sinusoidal nínú àwọn ihò stator. Nígbà tí a bá fún wọn lágbára, wọ́n ń mú EMF ẹ̀yìn tí ó sún mọ́ sinusoidal jáde wá, èyí tí ó ń rí i dájú pé ìṣàn àbájáde àti folti wà ní ìpele (tí ó ń mú kí agbára ìṣiṣẹ́ sunwọ̀n sí i).

2. Rotor: Agbára tí àwọn oofa tí ó wà títí láé ń darí

Rotor naa ko ni awọn iyipo igbadun ati pe o n ṣe agbejade aaye oofa rẹ nipasẹ awọn oofa ayeraye. A pin si oriṣi meji ni ibamu si ọna fifi sori ẹrọ oofa ayeraye:

​● Mọ́tò Tí A Fi Mọ́tò Tí A Fi Sílẹ̀ Lórí Ilẹ̀ (SPM): Àwọn mágnẹ́ẹ̀tì tí ó wà títí láé ni a so mọ́ ojú rotor, a sì fi àpò ààbò bò wọ́n (fún àpẹẹrẹ, okùn carbon) láti dènà ìbàjẹ́ centrifugal. Nítorí pé wọ́n ní ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn magnetic magnetic gíga, àwọn SPM dára fún àwọn ohun èlò tí ó ní ìwọ̀n ìwúwo àti ìwọ̀n (fún àpẹẹrẹ, àwọn awakọ̀ drone).

​● Mọ́tò Àìléwu Títíláé ti Inú (IPM): Àwọn mágnẹ́ẹ̀tì títíláé ni a fi sínú rotor (fún àpẹẹrẹ, nínú àwọn ihò onígun V tàbí U). Nípa lílo agbára ìfàsẹ́yìn (ìyípo afikún tí a ṣe láti inú circuit mágnẹ́ẹ̀tì tí kò ṣe déédéé ti rotor core), àwọn IPM ń mú agbára ìjáde pọ̀ sí i. Pẹ̀lú iṣẹ́ ṣíṣe tí ó ga jùlọ àti agbára ìlòjù tí ó lágbára, a ń lo àwọn IPM ní gbogbogbòò nínú àwọn ètò ìwakọ̀ ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ oníná mànàmáná.

(Ẹrọ EV)

IV. Ìlànà Ìṣàkóso ti PMSM: Ìṣàkóso Vektor àti Àwọn Ìmọ̀-ẹ̀rọ Oní-nọ́ńbà

Láti ṣàṣeyọrí iyàrá gíga àti ìdarí ìyípo, àwọn PMSM gbára lé ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣàkóso vektor (Field-Oriented Control, FOC). Àkópọ̀ rẹ̀ ní nínú yíyí àwọn iye AC onípele mẹ́ta padà sí àwọn iye DC (dq axis) nínú ètò ìṣàkópọ̀ tí ń yípo nípasẹ̀ ìyípadà ìṣàkópọ̀, èyí tí ó ń jẹ́ kí ìṣàkóso ìṣàkópọ̀ àti ìyípo dá dúró.

Awọn igbesẹ pataki ninu ilana iṣakoso:

​1. Wiwa ipo: Gbigba ipo rotor ati iyara ni akoko gidi nipa lilo encoder tabi resolver, ti o pese itọkasi igun fun iyipada ipoidojuko.

​2. Àyẹ̀wò àti ìyípadà lọ́wọ́lọ́wọ́: Àkójọ àwọn ìṣàn ìpele mẹ́ta ti stator, tí a yípadà sí àwọn ìṣàn ìpele dq ń ṣàkóso ìyípo) nípasẹ̀ ìyípadà Clarke/Park.

​3. Ìṣirò DSP àti ìyípadà PWM: Olùṣiṣẹ́ àmì oní-nọ́ńbà (DSP) kan ń ṣírò àwọn iye ìtọ́kasí fún àwọn ìṣàn axis dq ní ìbámu pẹ̀lú ìyípo àti iyàrá ìfọkànsí, lẹ́yìn náà ó ń ṣe àwọn àmì ìwakọ̀ inverter nípasẹ̀ Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) láti ṣàkóso folti stator àti ìfọkànsí.

Àwọn Àǹfààní Ìmọ̀-ẹ̀rọ: Ìṣàkóso Vector ń dín ìṣàn omi àti ìyípadà kù, ó ń dín àkókò ìdáhùn agbára kù sí àwọn milliseconds, ó sì ń jẹ́ kí ìjáde ìyípadà agbára kíkún ní iyàrá òdo. Síbẹ̀síbẹ̀, ó nílò àwọn DSP tàbí MCUs tí ó ní agbára gíga, èyí tí ó ń mú kí ìṣòro ètò pọ̀ sí i.

V. Àwọn Àǹfààní àti Àléébù PMSM

VI. PMSM vs. BLDC Onírúurú Ìgbohùngbà: Àwọn Ìsopọ̀ Ìmọ̀-ẹ̀rọ àti Àwọn Ìyàtọ̀ Ohun Èlò

Àwọn PMSM àti Brushless DC Variable Frequency Motors (BLDC) dá lórí àwọn oofa tí ó wà títí láé àti ìyípadà ẹ̀rọ itanna, ṣùgbọ́n wọ́n yàtọ̀ síra ní ipò ìlò:

​● BLDC: Ó dojúkọ ìṣàkóṣo tó rọrùn àti owó díẹ̀, nípa lílo awakọ̀ onígun mẹ́rin (eF ẹ̀yìn trapezoidal). Ó dára fún àwọn ohun èlò tí kò ní àwọn ohun èlò tó péye, bíi àwọn afẹ́fẹ́ àti àwọn ẹ̀rọ omi.

​● PMSM: Ó ń ṣe àfiyèsí gíga àti iṣẹ́, nípa lílo ìwakọ̀ sinusoidal (EMF) àti àtìlẹ́yìn fún ìṣàkóso vector. A ń lò ó ní àwọn ẹ̀ka gíga bíi roboti ilé iṣẹ́ àti ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ iná mànàmáná.

Ìparí

Pẹ̀lú iṣẹ́ rẹ̀ tó ga, ìwọ̀n kékeré, àti ìdáhùn tó ga jùlọ, mọ́tò ìṣiṣẹ́ magnetic synchronous ti di "agbára pàtàkì" fún àwọn ẹ̀ka agbára ilé iṣẹ́ àti tuntun. Láìka àwọn ìpèníjà nínú ìdínkù owó àti ìṣàkóṣo sí, ìlọsíwájú nínú àwọn ohun èlò oofa títí láé (fún àpẹẹrẹ, samarium-iron-nitrogen tí ó ní owó díẹ̀) àti àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣàkóso oní-nọ́ńbà yóò túbọ̀ mú kí àwọn ohun èlò rẹ̀ fẹ̀ sí i. Ní ọjọ́ iwájú, àwọn PMSM yóò máa ṣe ipa pàtàkì nínú àwọn pápá ìṣelọ́pọ́ bíi iṣẹ́ ọnà ọlọ́gbọ́n àti ìwakọ̀ adánidá.