01. MTPA và MTPV
Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu là thiết bị truyền động cốt lõi của các nhà máy điện xe năng lượng mới ở Trung Quốc. Ai cũng biết rằng ở tốc độ thấp, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu sử dụng phương pháp điều khiển tỷ lệ dòng điện mô-men xoắn cực đại, nghĩa là với một mô-men xoắn nhất định, dòng điện tổng hợp tối thiểu được sử dụng để đạt được nó, từ đó giảm thiểu tổn thất đồng.
Vì vậy, ở tốc độ cao, chúng ta không thể sử dụng đường cong MTPA để điều khiển, mà cần sử dụng MTPV, là tỷ số điện áp mô-men xoắn cực đại, để điều khiển. Điều đó có nghĩa là, ở một tốc độ nhất định, làm cho động cơ tạo ra mô-men xoắn cực đại. Theo khái niệm điều khiển thực tế, với một mô-men xoắn cho trước, tốc độ tối đa có thể đạt được bằng cách điều chỉnh iq và id. Vậy điện áp được phản ánh ở đâu? Bởi vì đây là tốc độ tối đa, vòng giới hạn điện áp là cố định. Chỉ bằng cách tìm điểm công suất cực đại trên vòng giới hạn này mới có thể tìm được điểm mô-men xoắn cực đại, điều này khác với MTPA.
02. Điều kiện lái xe
Thông thường, tại vận tốc điểm uốn (còn gọi là vận tốc cơ bản), từ trường bắt đầu yếu đi, đó là điểm A1 trong hình dưới đây. Do đó, tại điểm này, sức điện động ngược sẽ tương đối lớn. Nếu từ trường không yếu vào thời điểm này, giả sử xe đẩy bị buộc phải tăng tốc, nó sẽ buộc iq phải âm, không thể tạo ra mô-men xoắn thuận và buộc phải chuyển sang điều kiện phát điện. Tất nhiên, điểm này không thể tìm thấy trên đồ thị này, vì hình elip đang thu hẹp và không thể dừng lại ở điểm A1. Chúng ta chỉ có thể giảm iq dọc theo hình elip, tăng id và tiến gần hơn đến điểm A2.
03. Điều kiện phát điện
Tại sao việc phát điện cũng cần từ trường yếu? Chẳng phải nên sử dụng từ trường mạnh để tạo ra điện áp biến tần tương đối lớn khi phát điện ở tốc độ cao sao? Điều này là không thể vì ở tốc độ cao, nếu không có từ trường yếu, sức điện động ngược, sức điện động của máy biến áp và sức điện động của trở kháng có thể rất lớn, vượt xa điện áp nguồn cung cấp, dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Tình trạng này chính là phát điện chỉnh lưu không kiểm soát được! Do đó, trong quá trình phát điện tốc độ cao, cũng phải thực hiện từ hóa yếu để điện áp biến tần tạo ra có thể điều khiển được.
Chúng ta có thể phân tích điều này. Giả sử quá trình phanh bắt đầu tại điểm vận hành tốc độ cao B2, tức là phanh phản hồi, và khi tốc độ giảm, thì không cần từ trường yếu. Cuối cùng, tại điểm B1, iq và id có thể giữ nguyên không đổi. Tuy nhiên, khi tốc độ giảm, iq âm được tạo ra bởi sức điện động ngược sẽ ngày càng không đủ. Tại điểm này, cần có sự bù công suất để bắt đầu quá trình phanh tiêu thụ năng lượng.
04. Kết luận
Khi mới bắt đầu học về động cơ điện, chúng ta dễ bị phân tâm bởi hai vấn đề: vận hành và phát điện. Trên thực tế, trước tiên chúng ta cần ghi nhớ các nguyên lý MTPA và MTPV, và nhận ra rằng iq và id ở giai đoạn này là tuyệt đối, có được bằng cách xem xét sức điện động ngược.
Vì vậy, việc dòng điện iq và id chủ yếu được tạo ra bởi nguồn điện hay bởi sức điện động ngược phụ thuộc vào bộ biến tần để đạt được sự điều chỉnh. Dòng điện iq và id cũng có những hạn chế, và sự điều chỉnh không thể vượt quá hai vòng. Nếu vượt quá giới hạn vòng dòng điện, IGBT sẽ bị hỏng; nếu vượt quá giới hạn vòng điện áp, nguồn điện sẽ bị hỏng.
Trong quá trình điều chỉnh, chỉ số IQ và ID mục tiêu, cũng như chỉ số IQ và ID thực tế, đều rất quan trọng. Do đó, các phương pháp hiệu chuẩn được sử dụng trong kỹ thuật để hiệu chỉnh tỷ lệ phân bổ thích hợp giữa IQ và ID ở các tốc độ và mô-men xoắn mục tiêu khác nhau, nhằm đạt được hiệu quả tốt nhất. Có thể thấy rằng sau nhiều lần hiệu chỉnh, quyết định cuối cùng vẫn phụ thuộc vào kết quả hiệu chuẩn kỹ thuật.
Thời gian đăng bài: 11/12/2023
