لماذا يعد التحكم المغناطيسي الضعيف ضروريًا للمحركات عالية السرعة؟

01. MTPA وMTPV
يُعدّ محرك المغناطيس الدائم المتزامن المحركَ الأساسي لمحطات توليد الطاقة لمركبات الطاقة الجديدة في الصين. ومن المعروف أنه عند السرعات المنخفضة، يعتمد محرك المغناطيس الدائم المتزامن على نظام التحكم في نسبة تيار عزم الدوران الأقصى، أي استخدام أقل تيار مُركّب لتحقيق عزم الدوران، مما يُقلل من فقدان النحاس.

لذا، عند السرعات العالية، لا يُمكن استخدام منحنيات MTPA للتحكم، بل نحتاج إلى استخدام MTPV، وهي نسبة جهد عزم الدوران الأقصى. أي، عند سرعة مُعينة، يجب أن يكون خرج المحرك هو أقصى عزم دوران. وفقًا لمفهوم التحكم الفعلي، عند وجود عزم دوران مُحدد، يُمكن الوصول إلى أقصى سرعة عن طريق ضبط iq وid. أين ينعكس الجهد إذًا؟ لأن هذه هي السرعة القصوى، فإن دائرة حد الجهد ثابتة. فقط من خلال إيجاد أقصى نقطة قدرة على هذه الدائرة، يُمكن إيجاد أقصى نقطة عزم دوران، والتي تختلف عن MTPA.

02. ظروف القيادة

عادةً، عند سرعة نقطة الانعطاف (المعروفة أيضًا بالسرعة الأساسية)، يبدأ المجال المغناطيسي بالضعف، وهي النقطة A1 في الشكل التالي. لذلك، عند هذه النقطة، تكون القوة الدافعة الكهربائية العكسية كبيرة نسبيًا. إذا لم يكن المجال المغناطيسي ضعيفًا في هذا الوقت، وبافتراض أن العربة مُجبرة على زيادة سرعتها، فسيُجبر iq على أن يكون سالبًا، غير قادر على إخراج عزم دوران أمامي، ويُجبر على الدخول في حالة توليد الطاقة. بالطبع، لا يمكن العثور على هذه النقطة على هذا الرسم البياني، لأن القطع الناقص يتقلص ولا يمكنه البقاء عند النقطة A1. يمكننا فقط تقليل iq على طول القطع الناقص، وزيادة id، والاقتراب من النقطة A2.

03. ظروف توليد الطاقة

لماذا يتطلب توليد الطاقة مغناطيسية ضعيفة أيضًا؟ ألا ينبغي استخدام مغناطيسية قوية لتوليد معامل قدرة كبير نسبيًا عند توليد الكهرباء بسرعات عالية؟ هذا غير ممكن، لأنه عند السرعات العالية، وفي غياب مجال مغناطيسي ضعيف، قد تكون القوة الدافعة الكهربائية العكسية، والقوة الدافعة الكهربائية للمحول، والقوة الدافعة الكهربائية للممانعة كبيرة جدًا، متجاوزةً جهد مصدر الطاقة بكثير، مما يؤدي إلى عواقب وخيمة. هذا الوضع هو توليد طاقة تصحيحي غير مُتحكم فيه من SPO! لذلك، في توليد الطاقة عالي السرعة، يجب أيضًا استخدام مغناطيسية ضعيفة، بحيث يكون جهد العاكس المُولّد قابلًا للتحكم.

يمكننا تحليل ذلك. بافتراض أن الكبح يبدأ عند نقطة التشغيل عالية السرعة B2، وهي كبح التغذية الراجعة، ثم تنخفض السرعة، فلا حاجة لمغناطيسية ضعيفة. وأخيرًا، عند النقطة B1، يمكن أن تبقى قيمة iq وid ثابتة. ومع ذلك، مع انخفاض السرعة، تصبح قيمة iq السالبة الناتجة عن القوة الدافعة الكهربائية العكسية أقل كفايةً. عند هذه النقطة، يلزم تعويض الطاقة للدخول في كبح استهلاك الطاقة.

04. الخاتمة

في بداية تعلم المحركات الكهربائية، من السهل أن تجد نفسك بين حالتين: القيادة وتوليد الكهرباء. في الواقع، يجب علينا أولاً أن نرسم دوائر MTPA وMTPV في أذهاننا، وندرك أن iq وid في هذه اللحظة مطلقان، ويتم الحصول عليهما من خلال دراسة القوة الدافعة الكهربائية العكسية.

لذا، فيما يتعلق بتوليد iq وid بشكل رئيسي من مصدر الطاقة أو من القوة الدافعة الكهربائية العكسية، يعتمد الأمر على العاكس في تحقيق التنظيم. iq وid لهما حدود أيضًا، ولا يمكن للتنظيم أن يتجاوز دائرتين. في حال تجاوز دائرة حد التيار، سيتلف IGBT؛ وفي حال تجاوز دائرة حد الجهد، سيتلف مصدر الطاقة.

في عملية الضبط، يُعدّ معدل الذكاء (iq) ومعدل الهوية (id) للهدف، بالإضافة إلى معدل الذكاء (iq) ومعدل الهوية الفعليين، أمرًا بالغ الأهمية. لذلك، تُستخدم أساليب المعايرة في الهندسة لمعايرة نسبة التخصيص المناسبة لمعدل الذكاء (iq) عند سرعات وعزمات أهداف مختلفة، وذلك لتحقيق أفضل كفاءة. يتضح أنه بعد إجراء عمليات المعايرة، يبقى القرار النهائي معتمدًا على المعايرة الهندسية.