전기 차량 드라이브를위한 Pumbaa 영구 자석 동기 모터 (PMSM) Gen5 PML080

1. 플랫 와이어 모터
모터의 와인딩 형태는 둥근 와이어에서 평평한 와이어로 점차 전환하며, 높은 슬롯 충전 속도, 짧은 끝, 고전력 밀도 및 강한 열 소산 용량

2. 고전압 절연 설계
모터는 점점 고속 모터에 대한 SIC 컨트롤러의 높은 스위칭 주파수 요구 사항을 충족하기 위해 새로운 절연 재료 및 프로세스를 채택합니다.

3. 고속 및 중장비 절연 베어링
모터 설계는 절연 베어링을 사용하여 24000rpm/min의 설계 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 그리고 그것은 베어링의 전기 부식의 생성을 효과적으로 억제 할 수 있습니다.

4. 오일 냉각 모터
모터는 고속 오일 냉각 구조를 채택하여 볼륨이 줄어든 후 정격 전력을 효과적으로 감소시켜 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 시스템의 서비스 수명을 향상시킵니다.

5. 우수한 NVH 성능
모터 로터는 세그먼트 된 경사 극 구조를 채택하여 모터 시스템의 NVH를 효과적으로 최적화합니다.

5. 우수한 NVH 성능
모터 로터는 세그먼트 된 경사 극 구조를 채택하여 모터 시스템의 NVH를 효과적으로 최적화합니다.

브러시리스 전기 모터 (PMSM-RRB)는 영구 자석을 사용하여 여기 (여기 : 모터가 작동하는 자기장)를 제공합니다. 브러시가 없으며 모터의 효율과 전력 밀도를 향상시키기 위해 여기 전류가 필요하지 않습니다.

1920 년대 초에 세계 최초의 모터가 있었고이 모터 로터 부분은 필드 여기를 생성하는 데 사용되는 영구 자석입니다. 그러나 그 당시 사용 된 영구 자석 재료는 천연 마그네타이트 광석 (Fe3O4)이며, 자기 에너지 밀도는 매우 낮으며, 큰 모터로 만들어졌으며 곧 전기 여기 모터로 대체되었습니다. 기술의 개발을 통해 영구 자석 재료에 대한 많은 선택이 있으며, 그중 가장 우수한 것은 희토류 재료입니다.

동기 모터는 두 가지 유형의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 그림 18의 '라미네이트 스틸 로터 코어'는 '라미네이트 스틸 고정자 코어'여야합니다.

그림 19 : 두드러진 폴 외부 여기 동기 기계 (왼쪽), 비 쓸모티브 폴 영구 자석 동기 기계 (PMSM/SMPMSM) (중간) 및 현저한 폴 내장 영구 자석 기계 (IPMSM) (오른쪽) (6 ) 중앙 집중식 및 분산 권선

동기식 모터 권선은 배포되거나 중앙 집중화 될 수 있습니다. 권선이 중앙 집중화되면 모든 와이어는 슬롯에 있고 하나의 기둥에 걸쳐 있으며, 즉 스팬은 그림에서 볼 수 있듯이 하나의 극입니다. 18 및 그림 20 (상단). 분산 권선의 범위가 더 큽니다. 그림 19 (오른쪽)의 예에서, 각 권선은 6 개의 슬롯에 걸쳐 있으며, 그림 20 (하단)에서는 스팬이 3입니다. 또한 다른 단계의 중앙 중앙 권선은 겹치지 않지만 분산 권선은 명확하게 할 수 있습니다. 그림 20에서 볼 수 있습니다. 중앙 구호는 구리를 적게 사용하고 단면 에어딩을 더합니다. 그림 20에서, 오른쪽의 두 이미지는 구리 말단 권선이 로터 길이보다 길다는 정도를 보여줍니다. 오른쪽 아래 그림의 분산 권선은 끝이 확대되는 정도를 보여줍니다. 중앙 구호의 크로스 슬롯이 적기 때문에 권선을 연결하려면 구리가 적습니다. 따라서 중앙 구리를 사용하여 구리를 적게 사용하여 중앙 구리를보다 컴팩트 한 방식으로 구성 할 수 있습니다.

중앙 집중식 (상단) 와인딩 대 분산 (하단) 와인딩

그러나 분산 권선의 탁월한 성능으로 인해 이러한 유형의 와인딩은 여전히 ​​주요 유형의 와인딩입니다. 중앙 권선과 비교하여 분산 권선의 여기 플럭스 (거의 사인파)의 공간 파형 최적화는 고조파 함량이 낮고 성능이 우수합니다. 분산 권선의 권선 모드는 거의 일정한 회전 고정자 자기장을 생성 할 수 있습니다. 모터 제조 비용이 증가함에 따라 제조업체에 대한 압력도 증가하고 있습니다. 중앙에있는 권선 제조가 더 단순하고 저렴함에 따라 중앙 구호의 제조가 점점 일반화되고 있습니다.

 영구 자석 동기 전기 모터는 두 가지 방식으로 나뉩니다. 하나는 주파수 변환 주지사를 통해 모터를 제어하여 동기화를 달성하는 것입니다. 하나는 비동기 시작 모드를 통해 동기화를 달성하는 것입니다.

그만큼브러시리스 전기 모터3 상 AC에서 직접 시작할 수 없습니다. 로터의 큰 관성으로 인해 자기장이 너무 빠르게 회전하며 정지 로터는 자기장으로 전혀 시작하여 회전 할 수 없습니다.

VVF 모드 : 브러시리스 전기 모터의 전원 공급 장치는 VF에 의해 제공되며, VF의 출력 주파수는 시작시 0에서 작동 주파수로 지속적으로 상승하면 모터의 속도가 인버터의 주파수와 동시에 상승합니다. 인버터의 주파수를 변경하여 모터의 속도를 변경할 수 있습니다.

비동기 시작 모드 : 브러시리스 전기 모터의 시작 및 작동은 고정자 권선, 로터 다람쥐 케이지 권선 및 영구 자석에 의해 생성 된 자기장의 상호 작용에 의해 야기됩니다. 직접 3 상 전력 공급 장치는 속도 조정이 필요하지 않은 경우 영구 자석 회전에 케이지 와인딩을 설치하는 것입니다.

영구 자석 동기 모터 (PMSM) 제어 시스템의 성능을 향상시키기 위해 응답 속도가 빠르고 빠른 속도 정밀도 및 더 넓은 속도 범위를 갖도록하기 위해 영구 자석 동기 모터 (PMSM) 제어를위한 다양한 새로운 제어 전략이 제안됩니다. . 영구 자석 동기 모터 (PMSM) 제어에는 벡터 제어, 직접 토크 제어 제어 및 지능형 제어가 포함됩니다.

(1) PMSM의 벡터 제어 전략은 비동기 모터의 벡터 제어 전략과 다릅니다. PMSM의 속도는 전원 공급의 주파수와 엄격한 동기화되기 때문에 로터 속도는 회전 자기장의 속도와 같으며 슬립은 0과 같습니다. 따라서 영구 자석 동기 모터에서 벡터 제어를 실현하는 것이 더 쉽습니다.

(2) 직접 토크 제어 직접 토크 제어는 벡터 제어 복잡한 회전 좌표 변환 및 로터 플럭스 방향을 요구하지 않습니다. 토크는 전류를 제어 된 물체로 대체하고, 전압 벡터는 제어 시스템에 유일한 입력, 직접 제어 토크 및 플럭스 증가 또는 감소가되지만 토크와 플럭스 링키지는 디퍼링되지 않으며 모터 모델은 단순화되며 PWM 신호는 단순화되지 않습니다. 발전기, 간단한 제어 구조, 모터 매개 변수 변화의 작은 영향, 탁월한 동적 성능이 달성됩니다.

(3) 영구 자석 동기 모터 (PMSM)의 제어 성능 및 정밀도를 향상시키기 위해 퍼지 제어 및 신경망 제어가 PMSM의 제어에 적용되었습니다. 멀티 루프 제어 구조에서 지능형 컨트롤러는 가장 바깥 쪽 루프의 속도 컨트롤러 역할을합니다. PI 제어 및 직접 토크 제어 제어는 여전히 내부 루프 전류 제어 및 토크 제어에 사용되며, 내부 루프의 주요 기능은 수정됩니다. 외부 루프의 제어를위한 식물 특성 및 다양한 교란으로 인한 오류는 외부 루프에 의해 제어되거나 구속 될 수 있습니다.

영구 자석 동기 모터 (PMSM) 시스템에서 지능형 제어를 적용 할 때 전통적인 제어 방법을 완전히 포기할 수는 없습니다.

(1) 현재, 영구 자석 동기 모터 (PMSM)는 자동화 시스템, 자동 기계 장비 및 도구에서 저전력 (0.1kW ~ 10kW) 서보 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.

(2) 최대 30-250kW의 전원을 갖춘 영구 자석 동기 모터 (PMSM)는 하이브리드 및 전기 차량에서 점점 더 많이 사용됩니다.

(3) 전기 여기 동기 모터 및 영구 자석 동기 모터 (PMSM)는 고속 철도에서 사용되었으며 여전히 사용 중입니다. 그러나 유도 모터는 또한 저렴한 대안으로 널리 사용됩니다.

(4) 영구 자석 동기 모터 (PMSM)는 항공 우주 산업과 같이 효율성과 무게가 가장 중요한 지역에서 사용됩니다.

(5) PMSM 드라이브는 로터 냉각 비용이 많이 드는 응용 분야에 매력적인 로터 손실의 이점이 있습니다.

(1) 기본 속도 작동에서 최대 효율을 제공합니다

(2) 최대 토크/무게 비율을 제공합니다

(3) 사용 된 자기 재료의 유형은 모터의 전체 가격에 더 큰 영향을 미칩니다.

(4) 약한 자기 영역은 추가 전류를 사용해야하며, 이는 일반적으로 고속에서 효율이 낮아집니다 (유도 모터에 비해)

(1) 고효율 전송 (항공 우주, 자동차 산업)

(2) 일부 가정 애플리케이션은 저비용 페라이트 자석을 사용합니다

(3) 특히, 중앙 권선을 갖춘 중앙 권선을 갖춘 두드러진 극점 영구 자석 동기 모터 (IPMSM)는 제조 복잡성과 저렴한 비용으로 인해 산업에서 더 널리 사용됩니다. 그러나 분산 권선이있는 동기식 기계와 비교하여 중앙 구호를 사용하면 성능이 저하 될 수 있습니다.

전기 트럭 모터

전기 트럭 모터는 전기 트럭에 전력을 공급하도록 특별히 설계되었으며 전통적인 디젤 엔진에 대한 깨끗하고 효율적인 대안을 제공합니다. 이 모터는 고급 전기 구동 기술을 활용하여 인상적인 토크 전달 및 빠른 가속도를 제공하여 중복 적용에 중요합니다. 일반적으로 대용량 배터리로 구동되는 전기 트럭 모터는 온실 가스 배출 감소 및 운영 비용 감소에 기여합니다. 지속 가능성에 대한 강조가 높아짐에 따라 많은 제조업체는 전기 트럭 모터에 투자하여 규제 요구 사항과 친환경 운송 솔루션에 대한 소비자 수요를 충족시키고 있습니다.

하이브리드 모터

하이브리드 모터는 내연 기관과 전기 추진 시스템을 모두 결합하여 두 기술의 장점을 제공합니다. 하이브리드 차량에서 모터는 휘발유 또는 디젤 연료와 전력 사이를 전환하여 구동 조건에 따라 효율을 최적화 할 수 있습니다. 이 다목적 성은 연료 소비 감소와 배출량을 낮출 수 있지만 여전히 다양한 응용 분야에 필요한 전력을 제공합니다. 하이브리드 모터는 일반적으로 더 긴 범위와 빠른 급유가 필수적 인 차량에서 일반적으로 사용되므로 상업용 차량 및 개인 차량 모두에게 인기있는 선택이됩니다. 자동차 산업이 계속 발전함에 따라 하이브리드 모터는 운송의 지속적인 미래를 향한 과도기 기술을 나타냅니다.