Контроллер бесщёточного двигателя постоянного тока сверхвысокой скорости с постоянными магнитами


Аннотация

Решение для управляющего устройства сверхвысокоскоростного бесщёточного двигателя постоянного тока с постоянными магнитами

Высококачественное оборудование, такое как накопители энергии на маховиках и компрессоры на магнитной левитации, в условиях стремительного развития технологий хранения энергии и магнитной левитации развивается в направлении крайне высоких скоростей вращения (свыше 20 000 об/мин) и высокой удельной мощности. Однако традиционная система привода электродвигателей при сверхвысоких скоростях сталкивается с серьёзными техническими ограничениями:
Высокочастотный привод : Обычные преобразователи частоты обладают ограниченным диапазоном выходных частот и не способны непосредственно приводить в действие сверхвысокоскоростные двигатели со скоростью вращения свыше 20 000 об/мин, что препятствует достижению системой проектной кинетической энергии;
Искажение высокочастотного сигнала и перегрев: При чрезвычайно высоких частотах вращения традиционные методы модуляции приводят к значительным гармоникам тока, что вызывает перегрев ротора генератора и повышает риск размагничивания;
Поздняя динамическая реакция: Для такого оборудования, как накопители энергии на маховиках, участвующего в регулировании частоты сети, необходимо обеспечить переключение между зарядкой и разрядкой за крайне короткое время. Традиционная логика управления не способна достичь реакции крутящего момента на уровне миллисекунд.
Ограничение по питанию: Традиционные решения однообразны и трудно согласовать стоимость и пользовательский опыт.

Решение

В ответ на чрезвычайно высокие требования, предъявляемые к оборудованию для накопления энергии на маховиках и системам магнитной левитации в отношении преобразователей сверхвысоких скоростей, компания SAVCH самостоятельно разработала управляющий блок для бесщёточного двигателя постоянного тока с постоянными магнитами, работающего на сверхвысоких оборотах. Данное решение позволяет преодолеть техническую блокаду в области высокочастотного привода и специально предназначено для эксплуатации в условиях сверхвысокоскоростных режимов:
Максимальная частота выходного сигнала: Контроллер способен обеспечивать максимальную частоту выходного сигнала 3600,0 Гц, обеспечивая идеальное согласование и без труда удовлетворяя требованиям работы ультравысокоскоростных двигателей со скоростью вращения свыше 20 000 об/мин;
Точное двойное петлевое управление: Он использует двухконтурную структуру управления «скоростной контур + токовый контур», а благодаря высокому разрешению по частоте — 0,1 Гц — обеспечивается абсолютно плавная работа в режиме сверхвысоких скоростей.
Самостоятельно разработанная гибридная стратегия модуляции: Он инновационно внедряет технологию синхронной и асинхронной гибридной модуляции (специальную синхронную модуляцию), что позволяет снижать гармоники тока при работе на высоких частотах и эффективно решает проблемы нагрева двигателя и электромагнитных помех.

 

Основные особенности продукта

Широкий диапазон регулирования экстремальной скорости: Передаточное число достигает 1:100, обеспечивая множество независимых режимов ускорения и замедления, а также линейные или S‑образные методы ускорения и замедления, что делает устройство пригодным для сложных условий эксплуатации, связанных с частыми циклами накопления и отдачи энергии маховика.
Интеллектуальный адаптивный алгоритм: Встроенные функции обучения последовательности фаз, отслеживания скорости и управления временем, что делает работу системы более интеллектуальной и эффективной;
Высокоточное захватывание сигнала: Используя высокоточные датчики Холла для определения положения, обеспечивается отсутствие задержки в обратной связи сигнала на уровне миллионов оборотов;
Ультрабыстрый динамический отклик: Обеспечивает реакцию на изменения нагрузки на уровне миллисекунд, повышая точность управления на 20% и удовлетворяя требованиям к мгновенной мощности специального оборудования;
Полная матрица безопасности по всем измерениям: Встроенная защита от короткого замыкания, защита от перегрузки по току, защита от перенапряжения, защита от пониженного напряжения, защита от перегрузки, защита от перегрева и критическая защита от чрезмерной скорости вращения для высокоскоростного вращающегося оборудования — всё это надёжно обеспечивает базовый уровень безопасности.

 

Примеры применения

Решение


Фотогальванический водяной насос

Эффективно преобразует постоянный ток с солнечной панели в переменный для работы водяного насоса, с функцией MPPT для отслеживания максимальной мощности, автоматически подстраиваясь под изменения солнечного света, обеспечивая автоматическую работу насоса от восхода до заката.

Угольная шахта

Привод и управление сильно интегрированы, специально разработаны для вспомогательного транспорта в подземных угольных шахтах. Они имеют взрывозащищённую конструкцию с внутренней безопасностью, плавный старт и остановку под большой нагрузкой, могут работать во влажной и пыльной среде, имеют компактную конструкцию и повышают надежность системы и удобство обслуживания.

Текстиль

Для всего оборудования, используемого в прядении, ткачестве и отделке, мы достигаем бесступенчатой регулировки скорости и согласованного контроля натяжения, адаптируемся к высоким температурам и влажности, повышаем гибкость производства и качество тканей, а также значительно сокращаем энергопотребление и расходы на обслуживание.

Камень

Созданный для интенсивной обработки камня, он обеспечивает плавное управление скоростью и постоянный крутящий момент для шпинделей пил и шлифовальных машин, справляется с пыльной средой, повышает эффективность резки и качество поверхности, а также снижает потребление энергии и нагрузку на оборудование.

Керамика

Сосредоточься на оптимизации характеристик шаровой мельницы при высокой нагрузке на старте и при постоянном крутящем моменте, чтобы обеспечить плавное регулирование скорости и энергосберегающую работу, уменьшить износ измельчающего материала, повысить эффективность помола и однородность материала, а также продлить срок службы оборудования.

Фитнес

Разрабатывайте умное силовое тренажёрное оборудование с высокоточной системой управления сопротивлением в замкнутом цикле и обратной связью силы в реальном времени, предлагающее плавный и безопасный многорежимный тренировочный опыт. Оно тихое, эффективное и идеально подходит для компактных домашних тренажёрных залов.

Новое хранилище энергии

Преобразует электрическую энергию в кинетическую для высокоскоростного хранения, реагирует за миллисекунды, подходит для регулирования частоты сети, ИБП и сценариев с мощными импульсами, и при этом экологичен.

Специальное оборудование

Достигайте идеального совпадения между мотором и нагрузкой с помощью точного контроля скорости, оптимизируйте производственный процесс, улучшайте эффективность автоматического оборудования, при этом снижая потребление энергии и механическое воздействие, а также продлевая срок службы оборудования.