مکانیزم موتور برای دستگاه قطع کننده ولتاژ بالا

موتورهای الکتریکی مزایای اصلی

موتورهای الکتریکی چندین مزیت قابل توجه ارائه می‌دهند:

• حذف قطعات پوشیده شونده: نیاز به نگهداری را کاهش می‌دهد و عمر تجهیزات را افزایش می‌بخشد.

• کاهش نیروهای عملیاتی: نیروی فیزیکی مورد نیاز برای کار با ماشین آلات را کاهش می‌دهد.

• کاهش قابل توجه سطح صدا: راحتی عملیاتی را افزایش می‌دهد و آلودگی صوتی را کاهش می‌بخشد.

• افزایش قابلیت اطمینان: ثبات سیستم را بهبود بخشیده و زمان توقف را کاهش می‌دهد.

اجزای مکانیزم موتور

مکانیزم موتور عمدتاً شامل است:

• منبع تغذیه AC/DC: انرژی الکتریکی را به فرم مناسب برای موتور تبدیل می‌کند.

• خازنه‌های انرژی خازنی: به عنوان واحد ذخیره‌سازی انرژی عمل می‌کنند تا جریان‌های گذرای بزرگ در طول عملیات را ارائه دهند و تأثیر بر منبع تغذیه را به حداقل برسانند.

• تبدیل‌کننده: از ماژول‌های هوشمند قدرت (IPMs) تشکیل شده است که انرژی الکتریکی را به فرم مناسب برای استفاده موتور تبدیل می‌کنند.

• واحد کنترل: عملکرد کلی سیستم را مدیریت می‌کند.

• موتور: معمولاً موتور سنکرونیک دائم مغناطیسی (PMSM) برای کاربردهایی که نیاز به پاسخ گشتاوری سریع و عملکرد بالا دارند استفاده می‌شود.

ویژگی‌ها و حسگرهای کلیدی

• خازنه‌های انرژی خازنی: این خازن‌ها انرژی را برای برآورده کردن نیازهای جریان گذرای بالا در طول عملیات شکستگی کننده مدار (CB) ذخیره می‌کنند، بنابراین تنش روی منبع تغذیه را کاهش می‌دهند.

• تبدیل‌کننده: از IPMs برای تبدیل انرژی کارآمد و قابل اعتماد استفاده می‌کند.

• حسگرهای هال: جریان استاتور را اندازه‌گیری می‌کنند تا عملکرد موتور را نظارت کنند و کنترل دقیق را تضمین کنند.

• کدگذار نوری: روی محور موتور نصب شده است و سرعت موتور و موقعیت روتور را اندازه‌گیری می‌کند، بازخورد حیاتی برای الگوریتم‌های کنترلی ارائه می‌دهد.

روش کنترل برداری برای PMSM

روش کنترل برداری برای مدیریت مؤثر PMSM استفاده می‌شود:

• مفهوم اساسی: جریان استاتور را به دو مولفه تجزیه می‌کند:

• مولفه تولید میدان مغناطیسی: قدرت میدان مغناطیسی را کنترل می‌کند.

• مولفه تولید گشتاور: خروجی گشتاور را کنترل می‌کند.

• کنترل جداگانه: با در نظر گرفتن این مولفه‌ها به صورت جداگانه، موتور می‌تواند مشابه یک ماشین DC کنترل شود که اجازه تنظیم دقیق سرعت و گشتاور را می‌دهد.

کنترل سرعت و گشتاور

در سیستم‌های PMSM، سرعت و گشتاور به صورت مستقل کنترل می‌شوند:

• کنترل سرعت: سرعت چرخش موتور را بر اساس نیازهای کاربری تنظیم می‌کند.

• کنترل گشتاور: نیروی اعمال شده توسط موتور را مدیریت می‌کند تا سطوح عملکرد مورد نظر را به دست آورد.

نتیجه‌گیری

موتورهای الکتریکی، به ویژه آن‌هایی که از PMSMs با روش‌های کنترل برداری پیشرفته استفاده می‌کنند، عملکرد، قابلیت اطمینان و کارایی بهبود یافته را ارائه می‌دهند. یکپارچه‌سازی خازنه‌های انرژی خازنی، تبدیل‌کننده‌های هوشمند و حسگرهای دقیق عملکرد هموار و قابل اعتماد را تضمین می‌کند که آن‌ها را برای محدوده وسیعی از کاربردهای صنعتی و تجاری مناسب می‌سازد.