हाई स्पीड मोटर ड्राइव प्रौद्योगिकी और इसके विकास की प्रवृत्ति

उच्च गति मोटरउच्च शक्ति घनत्व, छोटे आकार और वजन, और उच्च कार्य कुशलता जैसे उनके स्पष्ट लाभों के कारण अधिक ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। एक कुशल और स्थिर ड्राइव सिस्टम उत्कृष्ट प्रदर्शन का पूर्ण उपयोग करने की कुंजी हैउच्च गति वाली मोटरेंयह लेख मुख्य रूप से कठिनाइयों का विश्लेषण करता हैउच्च गति मोटरनियंत्रण रणनीति, कोने अनुमान और पावर टोपोलॉजी डिजाइन के पहलुओं से प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाएं, और देश और विदेश में वर्तमान शोध परिणामों का सारांश दें। इसके बाद, यह विकास की प्रवृत्ति का सारांश और संभावनाएं बताता हैउच्च गति मोटरड्राइव प्रौद्योगिकी.

भाग 02 अनुसंधान सामग्री

उच्च गति मोटरउच्च शक्ति घनत्व, छोटी मात्रा और वजन, और उच्च कार्य कुशलता जैसे कई फायदे हैं। वे एयरोस्पेस, राष्ट्रीय रक्षा और सुरक्षा, उत्पादन और दैनिक जीवन जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, और आज आवश्यक अनुसंधान सामग्री और विकास दिशा हैं। इलेक्ट्रिक स्पिंडल, टर्बोमैचिनरी, माइक्रो गैस टर्बाइन और फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण जैसे उच्च गति वाले लोड अनुप्रयोगों में, उच्च गति वाले मोटर्स के अनुप्रयोग एक प्रत्यक्ष ड्राइव संरचना प्राप्त कर सकते हैं, चर गति उपकरणों को खत्म कर सकते हैं, मात्रा, वजन और रखरखाव लागत को काफी कम कर सकते हैं, जबकि विश्वसनीयता में काफी सुधार कर सकते हैं, और इसमें बहुत व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।उच्च गति मोटरआमतौर पर 10kr/min से अधिक गति या 1 × 105 की मोटर से अधिक कठिनाई मान (गति और शक्ति के वर्गमूल का गुणनफल) को संदर्भित करता है, जो चित्र 1 में दिखाया गया है, जो घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर उच्च गति वाली मोटरों के कुछ प्रतिनिधि प्रोटोटाइप के प्रासंगिक डेटा की तुलना करता है। चित्र 1 में धराशायी रेखा 1 × 105 कठिनाई स्तर आदि है

1、हाई स्पीड मोटर ड्राइव प्रौद्योगिकी में कठिनाइयाँ

1. उच्च मौलिक आवृत्तियों पर सिस्टम स्थिरता संबंधी समस्याएं

जब मोटर उच्च परिचालन मूल आवृत्ति अवस्था में होती है, तो एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण समय, डिजिटल नियंत्रक एल्गोरिथ्म निष्पादन समय और इन्वर्टर स्विचिंग आवृत्ति जैसी सीमाओं के कारण, उच्च गति मोटर ड्राइव सिस्टम की वाहक आवृत्ति अपेक्षाकृत कम होती है, जिसके परिणामस्वरूप मोटर परिचालन प्रदर्शन में उल्लेखनीय कमी आती है।

2. मूल आवृत्ति में उच्च परिशुद्धता रोटर स्थिति आकलन की समस्या

उच्च गति संचालन के दौरान, मोटर के परिचालन प्रदर्शन के लिए रोटर स्थिति की सटीकता महत्वपूर्ण होती है। यांत्रिक स्थिति सेंसर की कम विश्वसनीयता, बड़े आकार और उच्च लागत के कारण, उच्च गति मोटर नियंत्रण प्रणालियों में अक्सर सेंसर रहित एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है। हालांकि, उच्च परिचालन मौलिक आवृत्ति स्थितियों के तहत, स्थिति सेंसर रहित एल्गोरिदम का उपयोग गैर आदर्श कारकों जैसे कि इन्वर्टर नॉनलाइनियरिटी, स्थानिक हार्मोनिक्स, लूप फिल्टर और इंडक्शन पैरामीटर विचलन के लिए अतिसंवेदनशील होता है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण रोटर स्थिति अनुमान त्रुटियां होती हैं।

3. उच्च गति मोटर ड्राइव सिस्टम में तरंग दमन

उच्च गति वाली मोटरों का छोटा अधिष्ठापन अनिवार्य रूप से बड़ी धारा तरंग की समस्या को जन्म देता है। उच्च धारा तरंग के कारण होने वाला अतिरिक्त ताँबा नुकसान, लौह नुकसान, टॉर्क तरंग और कंपन शोर उच्च गति वाली मोटर प्रणालियों के नुकसान को बहुत बढ़ा सकता है, मोटर के प्रदर्शन को कम कर सकता है, और उच्च कंपन शोर के कारण होने वाला विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप चालक की उम्र बढ़ने में तेजी ला सकता है। उपरोक्त मुद्दे उच्च गति वाली मोटर ड्राइव प्रणालियों के प्रदर्शन को बहुत प्रभावित करते हैं, और उच्च गति वाली मोटर ड्राइव प्रणालियों के लिए कम नुकसान वाले हार्डवेयर सर्किट का अनुकूलन डिज़ाइन महत्वपूर्ण है। संक्षेप में, एक उच्च गति वाली मोटर ड्राइव प्रणाली के डिजाइन में कई कारकों पर व्यापक विचार करने की आवश्यकता होती है, जिसमें करंट लूप कपलिंग, सिस्टम देरी, पैरामीटर त्रुटियाँ और तकनीकी कठिनाइयाँ जैसे करंट रिपल सप्रेशन शामिल हैं। यह एक अत्यधिक जटिल प्रक्रिया है जो नियंत्रण रणनीतियों, रोटर स्थिति अनुमान सटीकता और पावर टोपोलॉजी डिज़ाइन पर उच्च माँग रखती है।

2、 हाई स्पीड मोटर ड्राइव सिस्टम के लिए नियंत्रण रणनीति

1. उच्च गति मोटर नियंत्रण प्रणाली का मॉडलिंग

हाई-स्पीड मोटर ड्राइव सिस्टम में उच्च ऑपरेटिंग मौलिक आवृत्ति और कम वाहक आवृत्ति अनुपात की विशेषताओं के साथ-साथ सिस्टम पर मोटर युग्मन और देरी के प्रभाव को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। इसलिए, उपरोक्त दो प्रमुख कारकों पर विचार करते हुए, हाई-स्पीड मोटर ड्राइव सिस्टम के पुनर्निर्माण का मॉडलिंग और विश्लेषण करना हाई-स्पीड मोटर्स के ड्राइविंग प्रदर्शन को और बेहतर बनाने की कुंजी है।

2. हाई स्पीड मोटर्स के लिए डीकपलिंग नियंत्रण प्रौद्योगिकी

उच्च-प्रदर्शन मोटर ड्राइव सिस्टम में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक FOC नियंत्रण है। उच्च ऑपरेटिंग मौलिक आवृत्ति के कारण होने वाली गंभीर युग्मन समस्या के जवाब में, वर्तमान में मुख्य शोध दिशा डिकम्पलिंग नियंत्रण रणनीतियाँ हैं। वर्तमान में अध्ययन की गई डिकम्पलिंग नियंत्रण रणनीतियों को मुख्य रूप से मॉडल आधारित डिकम्पलिंग नियंत्रण रणनीतियों, गड़बड़ी क्षतिपूर्ति आधारित डिकम्पलिंग नियंत्रण रणनीतियों और जटिल वेक्टर नियामक आधारित डिकम्पलिंग नियंत्रण रणनीतियों में विभाजित किया जा सकता है। मॉडल आधारित डिकम्पलिंग नियंत्रण रणनीतियों में मुख्य रूप से फीडफॉरवर्ड डिकम्पलिंग और फीडबैक डिकम्पलिंग शामिल हैं, लेकिन यह रणनीति मोटर मापदंडों के प्रति संवेदनशील है और बड़े पैरामीटर त्रुटियों के मामलों में सिस्टम अस्थिरता भी पैदा कर सकती है, और पूर्ण डिकम्पलिंग प्राप्त नहीं कर सकती है। खराब गतिशील डिकम्पलिंग प्रदर्शन इसकी अनुप्रयोग सीमा को सीमित करता है। बाद की दो डिकम्पलिंग नियंत्रण रणनीतियाँ वर्तमान में अनुसंधान हॉटस्पॉट हैं।

3. उच्च गति मोटर प्रणालियों के लिए विलंब क्षतिपूर्ति प्रौद्योगिकी

डिकॉप्लिंग नियंत्रण तकनीक उच्च गति मोटर ड्राइव सिस्टम की युग्मन समस्या को प्रभावी ढंग से हल कर सकती है, लेकिन देरी द्वारा पेश की गई देरी लिंक अभी भी मौजूद है, इसलिए सिस्टम देरी के लिए प्रभावी सक्रिय मुआवजे की आवश्यकता है। वर्तमान में, सिस्टम देरी के लिए दो मुख्य सक्रिय मुआवजा रणनीतियाँ हैं: मॉडल आधारित मुआवजा रणनीतियाँ और मॉडल स्वतंत्र मुआवजा रणनीतियाँ।

भाग 03 अनुसंधान निष्कर्ष

वर्तमान शोध उपलब्धियों के आधार परउच्च गति मोटरअकादमिक समुदाय में ड्राइव तकनीक, मौजूदा समस्याओं के साथ संयुक्त, उच्च गति मोटर्स के विकास और अनुसंधान दिशाओं में मुख्य रूप से शामिल हैं: 1) उच्च मौलिक आवृत्ति वर्तमान और सक्रिय क्षतिपूर्ति देरी से संबंधित मुद्दों की सटीक भविष्यवाणी पर अनुसंधान; 3) उच्च गति मोटर्स के लिए उच्च गतिशील प्रदर्शन नियंत्रण एल्गोरिदम पर अनुसंधान; 4) अल्ट्रा हाई स्पीड मोटर्स के लिए कोने की स्थिति और पूर्ण गति डोमेन रोटर स्थिति अनुमान मॉडल के सटीक अनुमान पर अनुसंधान; 5) उच्च गति मोटर स्थिति अनुमान मॉडल में त्रुटियों के लिए पूर्ण मुआवजा प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान; 6) उच्च आवृत्ति और उच्च हानि उच्च गति मोटर पावर टोपोलॉजी पर अनुसंधान।