01. MTPA ve MTPV
Kalıcı mıknatıslı senkron motor, Çin'deki yeni enerji araçlarının güç santrallerinin temel tahrik cihazıdır. Düşük hızlarda, kalıcı mıknatıslı senkron motorun maksimum tork-akım oranı kontrolünü benimsediği, yani belirli bir tork verildiğinde, bu torku elde etmek için minimum sentezlenmiş akımın kullanıldığı ve böylece bakır kaybının en aza indirildiği iyi bilinmektedir.
Dolayısıyla yüksek hızlarda kontrol için MTPA eğrilerini kullanamayız, kontrol için maksimum tork-gerilim oranı olan MTPV'yi kullanmamız gerekir. Yani belirli bir hızda motorun maksimum tork üretmesini sağlamalıyız. Gerçek kontrol kavramına göre, belirli bir tork verildiğinde, iq ve id ayarlanarak maksimum hıza ulaşılabilir. Peki gerilim nerede yansıyor? Çünkü bu maksimum hızdır, gerilim limit çemberi sabittir. Maksimum tork noktası ancak bu limit çemberi üzerindeki maksimum güç noktası bulunarak bulunabilir ki bu da MTPA'dan farklıdır.
02. Sürüş koşulları
Genellikle, dönüş noktası hızında (taban hızı olarak da bilinir), manyetik alan zayıflamaya başlar; bu, aşağıdaki şekildeki A1 noktasıdır. Bu nedenle, bu noktada ters elektromotor kuvvet nispeten büyük olacaktır. Eğer bu sırada manyetik alan zayıf değilse, itme arabasının hızının artırılması zorlanırsa, iq'nin negatif olmasına, ileri tork üretememesine ve güç üretim durumuna girmesine neden olur. Elbette, bu nokta bu grafikte bulunamaz, çünkü elips küçülüyor ve A1 noktasında kalamaz. Elips boyunca iq'yi azaltabilir, id'yi artırabilir ve A2 noktasına yaklaşabiliriz.
03. Enerji üretim koşulları
Neden elektrik üretimi de zayıf manyetizmaya ihtiyaç duyar? Yüksek hızlarda elektrik üretilirken nispeten büyük bir invertör voltajı (iq) elde etmek için güçlü manyetizma kullanılmamalı mı? Bu mümkün değil çünkü yüksek hızlarda, zayıf manyetik alan yoksa, ters elektromotor kuvveti, transformatör elektromotor kuvveti ve empedans elektromotor kuvveti çok büyük olabilir ve güç kaynağı voltajını çok aşarak korkunç sonuçlara yol açabilir. Bu durum, kontrolsüz doğrultma güç üretimidir! Bu nedenle, yüksek hızlı güç üretiminde, üretilen invertör voltajının kontrol edilebilir olması için zayıf manyetizasyon da uygulanmalıdır.
Bunu analiz edebiliriz. Frenlemenin yüksek hızlı çalışma noktası B2'de başladığını, yani geri beslemeli frenleme olduğunu ve hızın azaldığını varsayarsak, zayıf manyetizmaya gerek kalmaz. Son olarak, B1 noktasında iq ve id sabit kalabilir. Ancak, hız azaldıkça, ters elektromotor kuvvet tarafından üretilen negatif iq giderek yetersiz hale gelecektir. Bu noktada, enerji tüketimine dayalı frenlemeye geçmek için güç dengelemesi gereklidir.
04. Sonuç
Elektrik motorlarını öğrenmeye başlarken, kendimizi iki durumun içinde bulmak kolaydır: sürüş ve elektrik üretimi. Aslında, öncelikle MTPA ve MTPV çemberlerini beynimize kazımalı ve bu aşamadaki iq ve id değerlerinin, ters elektromotor kuvveti dikkate alınarak elde edilen mutlak değerler olduğunu anlamalıyız.
Dolayısıyla, iq ve id'nin çoğunlukla güç kaynağından mı yoksa ters elektromotor kuvvetten mi üretildiği, regülasyonu sağlamak için invertöre bağlıdır. iq ve id'nin de sınırlamaları vardır ve regülasyon iki döngüyü aşamaz. Akım sınır döngüsü aşılırsa, IGBT hasar görür; voltaj sınır döngüsü aşılırsa, güç kaynağı hasar görür.
Ayarlama sürecinde, hedefin iq ve id değerlerinin yanı sıra gerçek iq ve id değerleri de çok önemlidir. Bu nedenle, mühendislikte en iyi verimliliği elde etmek için farklı hızlarda ve hedef torklarda iq ve id'nin uygun dağılım oranını kalibre etmek amacıyla kalibrasyon yöntemleri kullanılır. Görüldüğü gibi, tüm bu döngülerden sonra nihai karar yine de mühendislik kalibrasyonuna bağlıdır.
Yayın tarihi: 11 Aralık 2023
