Straitéis Optamaithe ar Leibhéal Crua-earraí
1. Teicneolaíocht Sciatha a Fheidhmiú
Prionsabal: De réir chothromóidí Maxwell, iomadaíonn cur isteach leictreamaighnéadach i bhfoirm tonnta leictreamaighnéadacha, ina bhfuil comhpháirteanna ailtéarnacha leictreacha agus maighnéadacha. Tá seoltacht leictreach ard agus tréscaoilteacht mhaighnéadach ag miotail. Nuair a bhíonn cur isteach leictreamaighnéadach teagmhais ar an gciseal sciath miotail, de réir dhlí an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh, tiomáinfidh an réimse leictreach na leictreoin saor in aisce sa mhiotal chun bogadh ar bhealach treo, rud a chruthóidh sruth spreagtha. De réir dhlí Lenz, tá an réimse maighnéadach atá ar bís ag an sruth spreagtha os coinne an réimse maighnéadach cur isteach ar theagmhais, agus tá an dá cheann forshuite ar a chéile chun cuid den réimse maighnéadach cur isteach a fhritháireamh go héifeachtach; Ag an am céanna, de réir choinníollacha teorann an réimse leictrigh, is féidir leis an gciseal sciath miotail cosán iomadú an réimse leictrigh a ghearradh amach, rud a fhágann go bhfuil éifeacht sciath á bhaint amach.
Oibriú sonrach: Sa phróiseas monaraithe mótair, bunaithe ar airíonna leictreamaighnéadacha an ábhair, tá cóimhiotail alúmanaim (a bhfuil a seoltacht leictreach thart ar 3.5 × 10⁷ s/m agus tréscaoilteacht mhaighnéadach choibhneasta gar do 1) agus is fearr le cóimhiotail iarainn-nicil (le tréscaoilteacht maighnéadach ard, mar shampla, is féidir le hathréiriú maighnéadach a bheith ina n-ábhair mhótair, ar féidir leo teacht ar ábhair maighnéadacha. Agus glacadh le teicneolaíocht rónta ardleibhéil, amhail táthú léasair, shéalaithe miotail, etc., chun na bearnaí agus na poill sa bhlaosc a íoslaghdú chun sceitheadh cur isteach leictreamaighnéadach a chosc. Tóg an mótar BLDC i dtrealamh uathoibrithe tionsclaíoch mar shampla. Úsáideann sé sliogán cóimhiotail alúmanaim. Trí theicneolaíocht phróiseála beacht CNC, tá an bhearna ag comhpháirt an bhlaosc níos lú ná 0.1mm, rud a laghdaíonn déine na radaíochta leictreamaighnéadaigh go héifeachtach. Maidir leis an gciorcad tiomána, de réir mhéid an bhoird chiorcaid agus déine an trasnaíochta leictreamaighnéadaigh, roghnaítear clúdach sciath miotail le tiús cuí, mar shampla clúdach sciath copair le tiús 0.5-1mm, agus tá an shrapnel miotail táthaite ag an mbord ciorcaid (SMT) chun a chinntiú go ndéantar nasc leictreach íseal-impedance a chinntiú.
Tabhair faoi deara: Sa phróiseas deartha sciatha, ní mór na treoirlínte dearaidh comhoiriúnachta leictreamaighnéadaí a leanúint go docht chun go gcruthófar foirmiú foinsí nua trasnaíochta idir sraitheanna sciath éagsúla. Mar shampla, i gcórais leictreonacha na ngluaisteán, ní mór an tithíocht mhótair agus an clúdach sciath ciorcaid tiomána a bheith ina dteannta le toilleoirí, agus baintear úsáid as feistí aonraithe amhail optocoupplers le haghaidh aonrú leictreach chun cur isteach nua leictreamaighnéadach a chosc de bharr an tsrutha reatha a ghintear leis an difríocht fhéideartha. Ina theannta sin, tá bunús an chiseal sciath an -tábhachtach. De réir na teoirice talún, is gá a chinntiú go bhfuil an fhriotaíocht talún níos lú ná 0.1Ω chun sciath leictreamaighnéadach éifeachtach a bhaint amach.
2. Tógáil cúramach ar an gcóras talún
Prionsabal: Dar le Dlí Ohm agus Dlí Kirchhoff, is é an príomhchuspóir atá leis an mbunús cosán fillte íseal-impedance a sholáthar don sruth, ionas go mbeidh an bhlaosc miotail den trealamh ag an acmhainn chéanna leis an Domhan. Ní hamháin gur féidir leis seo an voltas ard a sheachaint de bharr carnadh leictreachais statach agus ionduchtú leictreamaighnéadach ó dhochar a dhéanamh do threalamh agus do phearsanra, ach cuireann sé isteach go héifeachtach cur isteach leictreamaighnéadach bunaithe ar phrionsabal an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh. Nuair a tharlaíonn ionduchtú leictreamaighnéadach sa trealamh, is féidir leis an gcóras talún an sruth spreagtha a thabhairt isteach go tapa isteach sa domhan, rud a laghdaíonn an fórsa leictreamaigh spreagtha ar an trealamh.
Oibríocht shonrach: Tá sliogán miotail an mhótair ceangailte leis an domhan trí shreang talún tiomnaithe. De réir an chaighdeáin ríofa acmhainne reatha sreanga agus cáblaí, ní mór achar trasghearrthach na sreinge talún a ríomh agus a roghnú go cruinn de réir chumhacht rátáilte an mhótair agus an t-uasmhéid ciorcaid ghearr-chuaird a fhéadfar a ghiniúint chun a chinntiú go leor acmhainn iompair reatha. I mótar tionsclaíoch 5kW BLDC, roghnaítear sreang ar bhonn copair le limistéar trasghearrtha de 6mm² tar éis é a ríomh chun na riachtanais iompair reatha a chomhlíonadh faoi sruth gearr-chuaird. Sa chiorcad tiomána, nuair a úsáidtear bord ciorcaid clóite ilchisealach (PCB), sainmhínítear ciseal amháin go sonrach mar an plána talún, agus úsáidtear bogearraí deartha PCB gairmiúil (mar shampla dearthóir altium) chun an talamh a leagan amach go réasúnach chun a chinntiú go bhféadfar na bioráin talún de gach comhpháirt a nascadh leis an eitleán talún in aice láimhe. I gcás roinnt príomhchodanna ciorcaid aschuir, mar shampla ciorcad próiseála comhartha an bhraiteora suímh den mhótair, úsáidtear modh talún aonphointe chun an cur isteach a bhaineann leis an difríocht poitéinsil talún a laghdú go héifeachtach.
Tabhair faoi deara: Ní mór do chórais talún éagsúla na sonraíochtaí dearaidh comhoiriúnachta leictreamaighnéadacha a leanúint go docht chun cur isteach frithpháirteach a sheachaint. Mar shampla, i dtrealamh leighis, ní mór do thalamh láidir reatha agus do bhunús reatha lag úsáid a bhaint as truncaí talún neamhspleácha, agus ní mór naisc trealamh a dhéanamh ag an mbus bunaithe chun cur isteach láidir reatha a chosc ó dhul isteach sa chiorcad reatha lag tríd an gcóras talún. Ag an am céanna, de réir na gcaighdeán ábhartha (mar shampla GB 50169-2016 'Innealtóireacht Leictreach Innealtóireachta Tógáil Gléas Tógála agus Glactha'), déantar tástáil rialta ar iontaofacht an naisc talún chun a chinntiú go gcoinnítear an fhriotaíocht talún i gcónaí laistigh den raon sonraithe.
3. Cumraíocht réasúnach na scagairí
Prionsabal: Áirítear go príomha leis an gcur isteach a rinneadh ar an líne chumhachta cur isteach coiteann mód agus cur isteach mód difreálach. Baineann an t-ionduchtóir mód comhchoiteann úsáid as a struchtúr speisialta de fhoirceannadh comhthreomhar dhá shreang chun an flosc maighnéadach a ghineann an sruth comhchoiteann sa dá fhoirceannadh a fhoinsiú a chéile, rud a chuireann tréith ard-bacainní i láthair an tsrutháin choiteann agus go gcuireann sé isteach go héifeachtach ar an gcur isteach ar an gcomhthóg; Tá tréith íseal bacainní ag an toilleoir mód difreálach leis an sruth mód difreálach bunaithe ar thréith imoibríochta capacitive an toilleora (x_c = frac {1} {2 pi fc}), agus is féidir leis an comhartha cur isteach ard-mhinicíochta-mód a sheachbhóthar. Tá an scagaire pas íseal ar an líne tarchuir comhartha bunaithe ar thréithe freagartha minicíochta an chiorcaid LC. Trí pharaiméadair an ionduchtaithe agus an toilleora a roghnú go réasúnach, ceadaíonn sé comharthaí minicíochta íseal-mhinicíochta dul tríd agus a laghdaíonn comharthaí cur isteach ardmhinicíochta go héifeachtach.
Oibríocht shonrach: Ag deireadh an ionchuir cumhachta, de réir raon minicíochta voltais, reatha agus cur isteach an tsoláthair cumhachta, bain úsáid as bogearraí anailíse ciorcaid (mar shampla PSPICE) chun ríomh cruinn a dhéanamh, agus roghnaigh an t-ionduchtóir comhchoiteann agus an toilleoir mód difreálach le paraiméadair chuí chun scagaire a dhéanamh. Mar shampla, i gcás soláthar cumhachta ionchuir 220V, 50Hz AC, is féidir ionduchtais an ionduchtaithe mód coiteann a roghnú mar 5MH, agus is féidir toilleadh an toilleora mód difreálach a roghnú mar 0.47μF. Sa soláthar cumhachta tiomána mótair BLDC de oiriúntóir aeir tí, tar éis an scagaire a úsáid leis an bparaiméadar seo, laghdaítear an cur isteach a rinneadh ar an líne cumhachta go mór, ag comhlíonadh na gcaighdeán comhoiriúnachta leictreamaighnéadaigh ábhartha. Ar an líne tarchuir comhartha, de réir mhinicíocht agus bandaleithead an chomhartha, úsáidtear an teoiric dearaidh scagtha chun scagaire pas íseal a dhearadh le minicíocht oiriúnach gearrtha. Mar shampla, i gcás líne tarchuir comhartha 1MHz, socraítear minicíocht gearrtha an scagaire pas íseal go 5MHz trí ríomh, a scaipeann comharthaí cur isteach ardmhinicíochta go héifeachtach.
Tabhair faoi deara: Ní mór roghnú paraiméadair an scagaire a mheaitseáil go cruinn le tréithe iarbhír agus minicíocht an chiorcaid, nó ní fhéadfar an éifeacht scagtha ionchais a bhaint amach. Ag an am céanna, tá suíomh suiteála an scagaire ríthábhachtach. Tá sé riachtanach prionsabal an chosáin iomadú cur isteach leictreamaighnéadach is giorra a leanúint, iarracht a dhéanamh a bheith gar don fhoinse trasnaíochta agus don chiorcad cosanta, agus cúpláil an chomhartha trasnaíochta a laghdú le linn an phróisis tarchuir.
Smaointe optamaithe ag leibhéal na mbogearraí
1. Optamú ar Straitéis Rialaithe PWM
Prionsabal: De réir fhoirmle chasmhóiminte leictreamaighnéadach an mhótair t = k_ti (i gcás gurb é K_T an tairiseach chasmhóiminte agus is é an sruth é), rachaidh minicíocht agus timthriall dleachta an chomhartha PWM i bhfeidhm go díreach ar ráta athraithe reatha agus voltais an mhótair, rud a ghinfidh cur isteach leictreamaighnéadach ar chéimeanna éagsúla. Nuair a sheasann an mhinicíocht PWM le minicíocht nádúrtha nó minicíocht íogair na gciorcad eile, méadóidh an déine cur isteach go heaspónantúil de réir teoiric chreathaidh. Tugann teicneolaíocht randamach PWM seicheamh súgartha-randamach isteach chun cur isteach ar mhinicíocht sheasta an chomhartha PWM, ionas go mbeidh an fuinneamh cur isteach a dháileadh go cothrom i raon minicíochta níos leithne. De réir teoiric dlúis speictrim cumhachta, laghdaíonn sé go héifeachtach an déine cur isteach ag minicíocht shonrach.
Oibríocht shonrach: Agus an t -algartam rialaithe PWM á dhearadh, bain úsáid as uirlisí anailíse speictrim (amhail Anailíseoir FFT) chun anailís chuimsitheach a dhéanamh ar mhinicíochtaí oibriúcháin ciorcaid eile sa chóras chun raon minicíochta PWM réasúnta a chinneadh chun forluí le minicíochtaí íogaire a sheachaint. Maidir le teicneolaíocht randamach PWM, úsáidtear gineadóir uimhreacha súgartha-randamacha bunaithe ar chlár aistrithe aiseolais líneach (LFSR) chun comhartha rialaithe atá éagsúil ó thaobh minicíochta a ghiniúint, ionas go n-athraíonn minicíocht an chomhartha PWM go randamach laistigh den raon minicíochta socraithe, agus go ginearálta is féidir an raon luaineachta a shocrú go ± 15%. I gcóras rialaithe mótair BLDC d'fheithicil leictreach, laghdaíodh an déine cur isteach leictreamaighnéadach ag níos mó ná 10dB tar éis an teicneolaíocht PWM randamach a úsáid, ag feabhsú comhoiriúnacht leictreamaighnéadach an chórais go héifeachtach.
TABHAIR FAOI DEARA: Nuair a bhíonn teicneolaíocht randamach PWM á úsáid, ní mór a thionchar ar fheidhmíocht oibriúcháin an mhótair a bhreithniú go hiomlán. Mar gheall ar an athrú randamach ar mhinicíocht, is féidir go méadófaí an pulsation chasmhóiminte ar an mótar. De réir phrionsabal na dinimice mótair, ní mór monatóireacht agus coigeartú a dhéanamh ar stádas oibriúcháin an mhótair i bhfíor -am. Is féidir rialú reatha lúb dúnta, rialú lúb luais luais agus straitéisí eile a úsáid chun oibriú cobhsaí an mhótair a chinntiú.
2.
Prionsabal: i láthair na huaire tosaithe agus stad mótair, mar gheall ar an athrú géar reatha, de réir dhlí an ionduchtaithe leictreamaighnéadaigh, ginfear cur isteach láidir leictreamaighnéadach. Rialaíonn na straitéisí tosaithe bog agus stad bog an ráta athraithe timthrialla dleachta den chomhartha PWM ionas go n -athróidh sruth agus voltas an mhótair de réir a chéile de réir caidrimh fheidhmiúil réamhshocraithe, rud a laghdaíonn cur isteach leictreamaighnéadach go héifeachtach. Mar shampla, is féidir le feidhm easpónantúil a úsáid chun an t -athrú timthrialla dleachta a rialú an t -athrú reatha agus an voltas a dhéanamh níos fusa.
Oibríocht shonrach: Sa chéim tosaithe, de réir thréithe ualaigh an mhótair agus riachtanais an chórais, socraíonn sé am tosaithe oiriúnach, amhail 1s. Le linn na tréimhse seo, méadaítear timthriall dleachta an chomhartha PWM de réir a chéile trí fheidhm ag ardú easpónantúil chun an voltas tiomána den ardú mótair a ardú go seasta. Sa chéim stoptha, socraítear am stad freisin, amhail 1.5S, agus laghdaítear timthriall dleachta an chomhartha PWM de réir a chéile trí fheidhm atá ag laghdú go heaspónantúil chun stad mall an mhótair a bhaint amach. I gcóras tiomána mótair BLDC ar ardaitheoir, tar éis dó na straitéisí tosaithe bog agus stad bog a ghlacadh, laghdaítear an cur isteach leictreamaighnéadach go mór, agus feabhsaítear réidh na hoibríochta ardaitheora.
Tabhair faoi deara: Ní mór an t -am a shocrú tosaithe bog agus stad bog a choigeartú go cruinn de réir thréithe ualaigh an mhótair agus an cháis iarratais iarbhír. Má tá an t -am ró -ghearr, ní féidir an trasnaíocht leictreamaighnéadach a chur faoi chois go héifeachtach; Má tá an t -am ró -fhada, rachaidh sé i bhfeidhm ar éifeachtúlacht oibre agus ar luas freagartha an mhótair. Is féidir na paraiméadair ama is fearr a chinneadh trí thástáil thurgnamhach agus anailís insamhalta.