Control de optimización de pérdida no lineal del sistema de accionamiento directo con motor síncrono de imán permanente

- Dec 19, 2018-

Control de optimización de pérdida no lineal del sistema de accionamiento directo con motor síncrono de imán permanente

Reducir la pérdida del sistema de impulsión de motor síncrono con imán permanente es de gran importancia para la mejora del rendimiento de los vehículos eléctricos puros. Basado en el análisis del modelo de pérdida lineal tradicional, este documento construye un nuevo modelo de pérdida no lineal para las características operativas del motor síncrono de imán permanente, que puede estimar con precisión la pérdida del sistema en cualquier rango de condición de trabajo. Basado en el nuevo modelo de pérdida de sistema no lineal, este documento propone el control de optimización integral de pérdida no lineal del sistema de accionamiento de motor síncrono con imán permanente, y logra la optimización general de la eficiencia del sistema a través de la combinación óptima de pérdida de motor y pérdida de conductor. Los resultados experimentales muestran que, en comparación con el control tradicional de la relación de par máximo a la corriente, el control de optimización integral de pérdida no lineal puede mejorar efectivamente las características de pérdida del sistema en las condiciones de trabajo completas, mejorar la tasa de utilización de energía del sistema de accionamiento del motor, y lograr propósitos de ahorro de energía.

1. Introducción

Como la principal fuente de energía de los vehículos eléctricos puros, la eficiencia operativa del sistema de accionamiento con motor síncrono de imán permanente afectará directamente el rango de crucero de los vehículos eléctricos con una sola carga, lo que afectará seriamente el rango de aplicación de los vehículos eléctricos [1-2]. Con el fin de mejorar el sistema de transmisión directa del motor síncrono de imán permanente, para la complejidad de las condiciones de operación de los vehículos eléctricos, se han aplicado diversas estrategias de control de optimización de la eficiencia a la mejora de la eficiencia del sistema de transmisión del motor síncrono de imán permanente, y buenos resultados Ha sido logrado. De acuerdo con el modelo matemático dinámico del motor, la literatura [3-4] propuso el método de control de la relación de par máximo a corriente. Al ajustar el campo magnético del estator del motor, el motor síncrono de imán permanente tiene la corriente mínima del estator cuando el par de salida es constante, lo que reduce la pérdida del motor. Tiene las ventajas de una rápida velocidad y una fácil implementación. En [5-7], se propone una estrategia de control de optimización de la eficiencia basada en un modelo de pérdida de motor síncrono con imán permanente. El modelo de pérdida precisa del motor se construye de acuerdo con la pérdida de cobre y la pérdida de hierro del motor, y la velocidad y la corriente del motor síncrono de imán permanente se detectan o estiman en tiempo real. La señal, basada en el modelo de pérdida del motor, deriva el valor de flujo óptimo con la mayor eficiencia del motor. La literatura [8] propuso una estrategia de control de optimización de la eficiencia basada en tecnología de búsqueda en línea para una potencia de entrada mínima. Este método no requiere el modelo matemático de pérdida precisa del motor síncrono de imán permanente, y busca la corriente óptima en línea detectando la potencia de entrada del sistema para realizar el sistema de accionamiento del motor. Optimización de la eficiencia.

Si bien la estrategia de control de potencia mínima tiene las ventajas de una respuesta lenta y una gran capacidad de adaptación a los cambios de parámetros, su tiempo de optimización es demasiado largo, lo cual es difícil de cumplir con los requisitos de aplicación de las condiciones complejas de aplicación de vehículos eléctricos complejos, y el efecto de ahorro de energía no es satisfactorio . Sin embargo, el modelo tradicional basado en la pérdida del control de optimización de la eficiencia del motor síncrono con imán permanente es difícil de construir un modelo preciso de pérdida del conductor, y solo puede optimizar la eficiencia de la pérdida del motor, de modo que no se puede optimizar la eficiencia óptima del sistema. Por lo tanto, para satisfacer las necesidades del control de la unidad de alta eficiencia del sistema de transmisión directa del motor síncrono de imán permanente en condiciones complejas, este documento propone un sistema de transmisión directa del motor síncrono de imán permanente basado en un modelo de pérdida de sistema no lineal para condiciones de operación complejas de electricidad pura. vehículos. Control integral de optimización no lineal de pérdidas. El polinomio no lineal se utiliza para ajustar con precisión las características de conducción no lineal y las características de conmutación de los componentes de potencia, a fin de estimar con precisión las pérdidas del conductor en diferentes condiciones de operación. Sobre esta base, el modelo de pérdida no lineal del sistema de accionamiento directo del motor síncrono de imán permanente en todas las condiciones de trabajo se construye analizando las características de pérdida de cobre y pérdida de hierro del motor síncrono de imán permanente. Basándose en el modelo de pérdida del sistema, la relación entre la corriente del estator del motor y la pérdida óptima del sistema se estudia mediante el uso de la teoría de la optimización. La distribución óptima de la pérdida del motor y la pérdida del conductor se realiza mediante el control de optimización integral de pérdida no lineal, que mejora efectivamente la gama de imanes permanentes en toda la gama de condiciones de trabajo. Características de pérdida de los sistemas de accionamiento directo de motores síncronos. El control de optimización integral de pérdida propuesto se verifica en la plataforma experimental de motor síncrono de imán permanente diseñado. Los resultados experimentales muestran que, en comparación con el control tradicional de la relación de la corriente de par máximo, el control de optimización integral de pérdida no lineal puede mejorar efectivamente el rango de trabajo completo. El motor síncrono de imán permanente controla directamente las características de eficiencia y la utilización de energía del sistema, logrando así el propósito de mejorar el rango de crucero del vehículo eléctrico puro.

Modelo de pérdida de sistema de accionamiento directo de motor síncrono de imán permanente 2

Para realizar el control óptimo de pérdida de la pérdida no lineal del sistema de accionamiento directo del motor síncrono de imán permanente, es necesario construir un modelo de pérdida de sistema preciso del sistema de accionamiento del motor síncrono de imán permanente. La pérdida del sistema de accionamiento del motor síncrono de imán permanente se compone principalmente de dos partes: la pérdida del motor síncrono de imán permanente y la pérdida del conductor. La pérdida del motor incluye principalmente la pérdida de cobre del motor y la pérdida de hierro del motor, y la pérdida del conductor incluye principalmente la pérdida de conducción del dispositivo de potencia y la pérdida de conmutación del dispositivo de potencia.

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