English English
Az elektromos hajtások állapotbecsléséről

Az elektromos hajtások állapotbecsléséről

Az elektromos hajtások állapotbecsléséről 

A csúszó üzemmódú vezérlés tervezési elvei és alkalmazása az elektromos hajtásokhoz . A változó szerkezetű rendszerek alapfogalmai, matematikai és tervezési vonatkozásai, valamint a csúszó üzemmódok alapvető működési módjaival foglalkoznak. A fő érvek a csúszó üzemmódú vezérlés mellett a sorrendcsökkentés, a szétkapcsolás tervezési eljárása, a zavarelvonás, a paraméterek változásaira való érzéketlenség és az egyszerű megvalósítás teljesítmény-átalakítókkal. Elemezzük a változó szerkezetű rendszerekben alkalmazott vezérlési algoritmusokat és adatfeldolgozást. A csúszó üzemmódú vezérlési módszertanban rejlő lehetőségeket demonstrálják az elektromos hajtások sokoldalúsága és a vezérlés funkcionális céljai szempontjából.

Nagy teljesítményű és/vagy nagyfeszültségű elektromos hajtások. Többszintű konverterek: (1) csak alapfrekvencia kapcsolással képesek közel szinuszos feszültséget előállítani; (2) szinte nincs elektromágneses interferencia vagy közös módú feszültség; és (3) alkalmasak nagy voltamperes névleges elektromos hajtásokhoz és nagyfeszültségekhez. A kaszkád inverter természetes módon illeszkedik a nagyméretű autóipari, teljesen elektromos meghajtókhoz, mivel több szintű egyenfeszültség-forrást használ, amelyek akkumulátorokból vagy üzemanyagcellákból állnak rendelkezésre. A hátoldali dióda-bilincses átalakító ideális ott, ahol váltóáramú feszültségforrás áll rendelkezésre, például hibrid elektromos járműben. A szimulációs és kísérleti eredmények azt mutatják, hogy ez a két konverter jobb a kétszintű impulzusszélesség-moduláción alapuló hajtásokkal szemben. Többszintű konverterek nagy elektromos hajtásokhoz.

1994 óta a Minnesotai Egyetem régóta esedékes szerkezetátalakítást hajt végre a teljesítményelektronika és az elektromos gépek/hajtások képzésében. Ez az átalakítás lehetővé teszi a digitális vezérlés integrálását az első kurzusokba, ezáltal megtaníthatja a hallgatóknak, mit kell tanulniuk, vonzóvá téve ezeket a kurzusokat, és zökkenőmentes folytonosságot biztosítva a haladó kurzusokhoz. A mindössze két alapképzési kurzus tömör bemutatásával ez az átstrukturálás arra ösztönzi a hallgatókat, hogy vegyenek részt a programozható logikai vezérlők, mikrovezérlők és digitális jelfeldolgozó alkalmazások kapcsolódó kurzusaiban. Az elektromos hajtások állapotbecsléséről .Ez biztosítja az elsőrangú, a munkahelyen és a posztgraduális képzésben is értelmes, kutatás-fejlesztés-orientált karrierhez vezető oktatást. Ennek a szerkezetátalakításnak több összetevője van. Az elavult témákat, amelyek időt veszítenek és félrevezetik a tanulókat, töröljük. Az első kurzusok ellenőrzésének integrálása érdekében egyedi megközelítéseket fejlesztettek ki az információk hatékonyabb közvetítésére. A teljesítményelektronika első kurzusában egy építőelemet azonosítanak az általánosan használt teljesítmény-átalakító topológiákban. A teljesítményelektronika és az elektromos hajtások első kurzusainak átstrukturálása, amely integrálja a digitális vezérlést.

Az elektromos hajtások állapotbecsléséről

Mivel a globális villamosenergia-fogyasztás közel kétharmadát az elektromos hajtások fogyasztják, nem meglepő, hogy megfelelő szabályozásuk jelentős energiamegtakarítást jelent. Az elektromos hajtások hatékony felhasználásának messzemenő alkalmazásai vannak olyan területeken is, mint a gyárautomatizálás (robotika), a tiszta közlekedés (hibrid-elektromos járművek), valamint a megújuló (szél- és napenergia) energiaforrások kezelése. Az Advanced Electric Drives fizikai alapú megközelítést alkalmaz a modern elektromos hajtásszabályozás és dinamikus körülmények közötti működésének alapvető fogalmainak magyarázatára. A szerző, Ned Mohan, az elektromos energiarendszerek (EES) oktatásának és kutatásának több évtizedes vezetője, feltárja, hogy a megfelelő vezérlésekbe, a fejlett MATLAB- és Simulink-szimulációkba, valamint az energiarendszerek tervezésének körültekintő megfontolásába való befektetés hogyan eredményez jelentős energia- és energiamegtakarítást. dollárt. Új alternatívát kínál a hallgatóknak az abc fázismennyiségek dq-tengelyes transzformációjának standard matematikai kezeléséhez, fejlett elektromos meghajtókhoz: elemzés, vezérlés és modellezés MATLAB/Simulink használatával.

Egyrészt egy nemlineáris megfigyelőt terveznek, másrészt a sebesség állapotát a mért pozícióból származó piszkos derivált segítségével becsülik meg. A piszkos derivált a tökéletes derivált hozzávetőleges változata, amely becslési hibát vezet be, amelyet néhányszor elemeznek a meghajtó alkalmazásokban. Emiatt a javaslatunk ebben a munkában abból áll, hogy a piszkos derivátor teljesítményének több szempontját szemléltesse mind a modell bizonytalanságai, mind a zajos mérések jelenlétében. Ebből a célból egy esettanulmányt vezetünk be. Az esettanulmány a forgórész fordulatszámának becslését vizsgálja állandó mágneses léptetőmotorban, feltételezve, hogy a rotor helyzetét és az elektromos változókat mérik. Ezen túlmenően ez a cikk megjegyzéseket tesz a piszkos derivátorok és a megfigyelők közötti kapcsolatra vonatkozóan, és megjegyzi mindkét technika előnyeit és hátrányait.

Az elektromos hajtások állapotbecsléséről

Villamos hajtásokhoz használt villamos gépek optimalizálásának statisztikai módszere.
Módszert biztosítunk az elektromos hajtásrendszer kiválasztására és optimalizálására az elektromos hajtásrendszer minőség szempontjából kritikus alanyainak Six Sigma elmélet szerinti elemzésével. A minőség szempontjából kritikus témák közé tartozik a súly, a térfogat, a megbízhatóság, a hatékonyság és a költség. Különféle tervezési megközelítések értékelhetők az optimális kialakítás kiválasztásához. A tervezési megközelítések magukban foglalhatják az elektromos gép típusát, a hűtőrendszert, az elektromos integrációt és az elektromos-mechanikus interfészt.

Az elektromos hajtások alapjai, az elektromos gépek, a teljesítményelektronika és az elektromos hajtások alaptémáit és alapfogalmait mutatja be az alapképzésben részt vevő villamosmérnök hallgatók számára. Az elektromos hajtások állapotbecsléséről .A legtöbb létező elektromos hajtásokról szóló könyv vagy az átalakítókra és a hullámforma-analízisre összpontosít (figyelmen kívül hagyva a mechanikai terhelés dinamikáját), vagy a motor jellemzőire (rövid áttekintést adva az átalakítók és vezérlők elemzésére). Ez a könyv teljes áttekintést nyújt a témáról, a megfelelő szinten az EE-hallgatók számára. A könyv egy komplett elektromos hajtásrendszer elemzésén és tervezésén vezeti végig az olvasókat, beleértve a mechanikai terhelések, motorok, átalakítók, érzékelők és vezérlők lefedettségét. Ez a könyv amellett, hogy szövegként szolgál, hasznos és gyakorlati hivatkozásként szolgál a professzionális elektromos hajtásmérnökök számára.

A hardver-in-the-loop szimuláció ma szabványos módszer az elektronikai berendezések tesztelésére az autóiparban. Mivel az elektromos hajtások és a teljesítményelektronikai eszközök egyre fontosabbak az autóipari alkalmazásokban, az ilyen típusú rendszereket integrálni kell a hardver-in-the-loop szimulációba. Az erőátalakítókat és az elektromos hajtásokat manapság számos különféle alkalmazásban használják a járművekben (hibrid elektromos vagy elektromos hajtáslánc, elektromos kormányrendszerek, DC-DC átalakítók stb.). Az alkalmazások, topológiák és teljesítményszintek széles skálája különféle megközelítéseket és megoldásokat eredményez a hardver-in-the-loop teszteléshez. Ez a cikk áttekintést ad a teljesítményelektronika és az elektromos hajtások hardver-in-the-loop szimulációjáról az autóiparban. Leírják a jelenleg elérhető technológiákat, és felvázolják a jövő kihívásait.

Az elektromos hajtások állapotbecsléséről

A nagy hatásfokú eszközök teljesítményveszteségének pontos mérése nehéz. Hamarosan életbe lépnek az ipari átalakítók és a teljes elektromos hajtások mérési szabványai, beleértve a motorokat és az átalakítókat is, és ezekre az eszközökre vonatkozó mérési módszereket is be kell építeni. A kalorimetriás módszerrel a teljesítményveszteségeket közvetlenül mérik. A korábban bemutatott kaloriméterek azonban főként testre szabott rendszerek, ezért jellemzően nagyon bonyolult felépítésűek. Ezért alkalmazhatóságuk az általános elektromos hajtások értékelésére korlátozott.Az elektromos hajtások állapotbecsléséről . Ebben a tanulmányban funkcionális kalorimetriás mérési koncepciót javasolunk 2 kW teljesítményveszteségig. Ilyen teljesítményveszteség a mai teljesítményelektronikai átalakítóknál 110 kW-ig alkalmazható. A koncepció felépítése egyszerű és könnyű. Nem igényel bonyolult szerkezetet vagy nagy területet a mérési helyen. A koncepció méretezhető és másolható különböző méretekhez. A különböző kábelezésű készülékek problémamentesen mérhetők. Kalorimetriás koncepció az elektromos hajtások teljesítményveszteségének mérésére 2 kW-ig.

Aux kazán SIM 321 digitális bemenet 6ES7 321 -1BL00 - 2AA0 1
Aux kazán SIM 321 digitális bemenet 32 ​​CH 6ES7 321 -1BL00 - 0AA0 1
Aux kazán SIM 321 digitális bemenet 16 CH 6ES7 321 -1BH02 - 0AA0 1
Aux kazán SIM 322 digitális kimenet 32 ​​CH 6ES7 322 -1BL00 - 0AA0 1
Aux Boiler SIM 322 digitális kimenet 16 CH 6ES7 322 -1BH01 - 0AA0 1
Aux kazán SIM 331 analóg bemenet 8 csatornás 24 V 13 bit 6ES7 331 - 1KF01- 0AB0 1
Aux kazán SIM 331 analóg bemenet 8 CH 6ES7 331 - 7KF02 - 0AB0 1
Aux kazán SIM 331 analóg bemenet 8 CH 6ES7 331 - 7HF01 - 0AB0 2
Aux kazán SIM 332 analóg kimenet 8 CH 6ES7 332 - 5HF00 - 0AB0 1
Aux kazán SIM 332 analóg kimenet 4 CH 6ES7 332 - 5HD01 - 0AB0 1

A modern mezőgazdasági gépeknek a leghatékonyabb módon kell működniük. Gyakran már fel vannak szerelve elektronikus vezérlőrendszerekkel. A mai mezőgazdasági munkagépek hajtásai főként mechanikusak vagy hidraulikusak. Az elektromos hajtások legújabb fejlesztései és fejlesztései megerősítik a mezőgazdasági gépekben való alkalmazhatóságát. A nagy hatásfok és az automatizált munkafolyamatok eredményeként csökkent üzemanyag-fogyasztás mindenképpen érdekes. A rendszerarchitektúra szempontjából az úgynevezett agrohibrid struktúrák származtathatók az autóipari hibrid rendszerekből. Ezeket a szükséges funkciókkal együtt kell meghatározni és kiválasztani. Bemutatjuk az osztrák munkaeszköz- és gépgyártók körében végzett felmérés néhány alapvető eredményét az elektromos hajtások iránti érdeklődésről és a lehetőségekről.

Az elektromos hajtások állapotbecsléséről

Több meghajtóegységből álló elektromos hajtásrendszer a sebességváltó-vezérlés fő formája. Az elektromos szinkron vezetés gyakran a rendszer fő problémája. Ebben a cikkben a szinkronvezérlés alapelvét és háromféle szinkronvezérlési módszert mutatunk be, jellemzőit pedig részletesen tárgyaljuk.
A nemlineáris paraméterek azonosságának megőrzése érdekében a modelleket ekvivalens áramköri formában mutatjuk be. A Γ vagy inverz Γ formájú áramkörök egyszerűbbek, mint a hagyományos T-alakú áramkörök. Paramétereik könnyen meghatározhatók a terminálmérésekből. A mágneses nemlinearitás főbb hatásai pontosabban szerepelnek a modellekben, mint a hagyományos T-alakú áramköröknél általában. Szóba kerül az időharmonikusok modellezése is.

Különböző típusú hardver-in-the-loop szimulációk elektromos hajtásokhoz 。A hurokban lévő hardver (HIL) szimulációkat egyre gyakrabban használják az elektromos hajtások teljesítményének értékelésére. Szoftveres szimulációk vezetnek a vizsgált rendszer vezérlésének fejlesztéséhez. Ebben az esetben általában sok egyszerűsítést feltételeznek a számítási idő csökkentése érdekében. A vezérlés valós idejű megvalósítása előtt a HIL szimulációk nagyon hasznos köztes lépések lehetnek. Így egy hardvereszköz kerül a hurokba, hogy figyelembe vegyék a valódi korlátait. Ebben a cikkben három különböző típusú HIL szimulációt javasolunk: jelszintet, teljesítményszintet és mechanikai szintet. Példát adunk egy elektromos robogó vonórendszerére.

A jelek azonosítása gyakori probléma az elektromos meghajtású alkalmazásokban. Ez a cikk a wavelet transzformációk használatát javasolja meghatározott frekvenciakomponensek kinyerésére és azonosítására. Kezdetben az állandó feszültség/hertz alkalmazásból származó áramméréseket különféle waveletekkel szűrik, és az eredményeket összehasonlítják a hagyományos szűrési módszerekkel. Ezután egy pszeudoadaptív zajcsökkentési módszert javasolunk, amely hullámokon alapul, amelyek a rotor sebességétől függően állítják be a bomlás szintjét. Végül a waveleteket egy nagyfrekvenciás befecskendezési sebesség becslési sémában használják, és kimutatták, hogy az ilyen esetekben jobbak a hagyományos módszereknél, ahol a hasznos információ magasabb frekvenciájú és pontatlan frekvenciakomponensekkel rendelkezik. Kísérleti és szimulált eredmények igazolják ezeket az állításokat.

A fejlett vezérelt elektromos hajtások tervezése és alkalmazása során továbbra is két probléma jelent nagy kihívást, nevezetesen a fékezési energia visszanyerése és a hajtásrendszer átfutási képessége. A hagyományos megoldásokon kívül, mint a back-to-back és a mátrix konverterek, egyes alkalmazásokban, például vontatási és emelési hajtásoknál alkalmaznak egy energiatároló elemmel ellátott, közönséges dióda front-end meghajtó konverteren alapuló megközelítést. Ez a megközelítés a közelmúltban az elektrokémiai kétrétegű kondenzátorok, az úgynevezett ultrakondenzátorok gyors fejlődésével került a középpontba. A rendszer rugalmasságának és jobb hatékonyságának elérése érdekében az ultrakondenzátor DC-DC átalakítón keresztül csatlakozik a hajtáshoz. A konverter vezérlése úgy történik, hogy az megfeleljen a szabályozási céloknak: az egyenáramú busz feszültségének szabályozása, az ultrakondenzátor töltöttségi állapotának szabályozása és a csúcsteljesítmény szűrése. Ebben a cikkben az ultrakondenzátort energiatároló és vésztápegységként használó regeneratív vezérlésű elektromos hajtás modellezési és szabályozási szempontjait tárgyaltuk.

Az elektromos hajtások állapotbecsléséről

Szenzor nélküli elektromos hajtások sebességszabályozójának tervezése mesterséges intelligencia technikákon: összehasonlító vizsgálat A sebességszabályozók (1) előrecsatolt neurális hálózaton, (2) neuro-fuzzy hálózaton és (3) önszerveződő Takagi–Sugeno ( TS) szabály alapú modellt terveznek. Összehasonlító elemzést végzünk ezzel a három mesterséges intelligencia alapú sebességszabályozó típussal. Ezenkívül összehasonlításra kerül a hagyományos optimalizált PI-szabályozóval elért hajtási teljesítmény tekintetében. Számos tranziens részletes szimulációs vizsgálata azt mutatja, hogy a pontosság és a számítási komplexitás tekintetében a legjobb teljesítményt az önszerveződő Takagi–Sugeno vezérlő kínálja. A vezérlőket változó fordulatszámú, külön gerjesztésű egyenáramú motorral rendelkező berendezéshez fejlesztették ki és tesztelték.

Az elektromágneses összeférhetőség szempontjából komoly kihívást jelent az elektromos hajtásrendszerek integrálása a mai autókba. Az elektromos hajtásrendszer egy új alkatrész, amely nagyfeszültségű áramforrásból, frekvenciaváltóból, villanymotorból és árnyékolt vagy árnyékolatlan nagy teljesítményű kábelekből áll. Ennek az új elektromos hajtásrendszernek vagy alkatrészeinek hagyományos gépjármű-alkatrészként való kezelése az EMI-teszteljárások és a kibocsátási határértékek tekintetében jelentős összeférhetetlenségi problémákhoz vezetne. Ebben a cikkben az elektromos hajtásrendszer hagyományos személygépkocsikba történő integrálásával kapcsolatos EMC-problémákat vizsgálunk. A hajtásrendszer elemeit elemezték, hogy azok vagy zajforrások, vagy az autó új elektromos rendszerén belüli csatolási út részei. A kapott eredmények felhasználhatók az elfogadható zajszintek meghatározására is egy elektromos hajtásrendszer nagyfeszültségű buszán.

Csökkentett felharmonikusok PWM vezérlésű vonaloldali konverter elektromos hajtásokhoz Leírunk egy csökkentett felharmonikusú impulzusszélesség-modulátort és annak alkalmazását egy háromszintű vonaloldali teljesítményátalakító vezérlésére változó sebességű váltakozó áramú hajtásokhoz. A feszültségforrás-inverter impulzusszélesség-modulációs sémája minden egyes kapcsolási pillanatot meghatároz a referenciavektor és a tényleges kapcsolási állapotvektor közötti folyamatosan frissített volt-másodperc egyensúly alapján. A generált impulzussorozat aszinkron. A Fourier-spektrumokat a nagy amplitúdójú diszkrét hordozókomponensek hiánya jellemzi. A mágneses alkatrészekből kisugárzott akusztikus zaj kibocsátása csökken. Kísérleti eredményeket kaptunk egy 660 V-os ipari tápegységről működtetett tranzisztoros átalakítóval. Az egyenáramú kör feszültsége 1200 V.

A hagyományos kétszintű, nagyfrekvenciás impulzusszélesség-modulációs (PWM) inverterek motorhajtásokhoz számos problémát okoznak a nagyfrekvenciás kapcsolásukkal kapcsolatban, amelyek közös módú feszültséget és nagyfeszültség-változási sebességet (dV/dt) állítanak elő a motortekercseken. A többszintű inverterek megoldják ezeket a problémákat, mert eszközeik sokkal alacsonyabb frekvencián tudnak kapcsolni. Az elektromos hajtások állapotbecsléséről .Az elektromos hajtások teljesítmény-átalakítójaként két különböző többszintű topológiát azonosítottak: egy kaszkád inverter külön egyenáramforrásokkal; és egy hátoldali dióda-bilincs átalakító. A kaszkád inverter természetes módon illeszkedik a nagy autóipari, teljesen elektromos meghajtókhoz, a lehetséges magas VA-értékek miatt, és mivel több szintű egyenfeszültség-forrást használ, amelyek akkumulátorokból vagy üzemanyagcellákból állnak rendelkezésre. A hátoldali diódával rögzíthető átalakító ideális ott, ahol váltóáramú feszültségforrás áll rendelkezésre, például hibrid elektromos járműben. A szimulációs és kísérleti eredmények azt mutatják, hogy ez a két teljesítmény-átalakító jobb a PWM-alapú meghajtókkal szemben.

Leírják a csökkentett harmonikus PWM modulátor koncepcióját, amelyet a változó sebességű elektromos hajtások vonaloldali teljesítményátalakítójának vezérlésére alkalmaznak. A PWM algoritmus az időváltozós feszültség referenciavektor megfigyelése alapján határozza meg az egyes kapcsolási vektorok bekapcsolt állapotának időtartamát. Mivel nincs utalás állandó frekvenciájú vivőjelre, a generált impulzusminták aszinkronokká válnak. Ennek a módszernek az a lényeges tulajdonsága, hogy olyan kvázifolytonos harmonikus spektrumot állítson elő, amelyben az összes frekvenciakomponens többé-kevésbé egyenlő nagyságú. Ez előnyt jelent azokhoz a vivőalapú PWM vezérlési sémákhoz képest, amelyek harmonikus spektrumában nagy amplitúdójú vivő- és oldalsáv-komponenseket mutatnak. Az AC szűrő induktorából kisugárzott akusztikus zaj kibocsátása csökken.

 Hajtóműves motorok és elektromos motorok gyártója

A legjobb szolgáltatás az átviteli meghajtó szakértőjétől közvetlenül a postaládájáig.

Vegye fel a kapcsolatot

Yantai Bonway Gyártó Co.ltd

ANo.160 Changjiang Road, Yantai, Shandong, Kína (264006)

T + 86 535 6330966

W + 86 185 63806647

© 2024 Sogears. Minden jog fenntartva.