Pumbaa Magnet Magnet Synchronous Motors (PMSM) สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าขับเคลื่อน Gen5 PML080

1. มอเตอร์ลวดแบน
รูปแบบที่คดเคี้ยวของมอเตอร์ค่อยๆเปลี่ยนจากสายกลมเป็นลวดแบนพร้อมอัตราการเติมช่องสูงปลายสั้นความหนาแน่นพลังงานสูงและความสามารถในการกระจายความร้อนที่แข็งแกร่ง

2. การออกแบบฉนวนกันความร้อนแรงสูง
มอเตอร์ใช้วัสดุฉนวนและกระบวนการใหม่เพื่อตอบสนองความต้องการความถี่การสลับสูงของตัวควบคุม SIC สำหรับมอเตอร์ความเร็วสูงที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

3. ตลับลูกปืนหุ้มฉนวนความเร็วสูงและหนัก
การออกแบบมอเตอร์ใช้ตลับลูกปืนฉนวนซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการการออกแบบของ 24000 รอบต่อนาที/นาที และสามารถยับยั้งการสร้างการกัดกร่อนทางไฟฟ้าของแบริ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4. มอเตอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำมัน
มอเตอร์ใช้โครงสร้างระบายความร้อนด้วยน้ำมันความเร็วสูงซึ่งช่วยลดพลังงานที่ได้รับการจัดอันดับหลังจากที่ปริมาณลดลงซึ่งไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของระบบของระบบ

5. ประสิทธิภาพ NVH ที่ยอดเยี่ยม
โรเตอร์มอเตอร์ใช้โครงสร้างเสาที่มีความเอียงซึ่งปรับให้เหมาะสมกับ NVH ของระบบมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5. ประสิทธิภาพ NVH ที่ยอดเยี่ยม
โรเตอร์มอเตอร์ใช้โครงสร้างเสาที่มีความเอียงซึ่งปรับให้เหมาะสมกับ NVH ของระบบมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

มอเตอร์ไฟฟ้าแบบไร้แปรง (PMSM-RRB) ใช้แม่เหล็กถาวรเพื่อกระตุ้น (การกระตุ้น: สนามแม่เหล็กที่มอเตอร์ทำงาน) มันไม่มีแปรงและไม่จำเป็นต้องมีการกระตุ้นกระแสเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความหนาแน่นพลังงานของมอเตอร์

เร็วเท่าที่ปี 1920 มีมอเตอร์แรกของโลกและส่วนโรเตอร์มอเตอร์นี้เป็นแม่เหล็กถาวรที่ใช้ในการสร้างการกระตุ้นภาคสนาม แต่วัสดุแม่เหล็กถาวรที่ใช้ในเวลานั้นคือแร่แม่เหล็กธรรมชาติ (FE3O4) ความหนาแน่นของพลังงานแม่เหล็กต่ำมากโดยทำจากมอเตอร์ขนาดใหญ่ในไม่ช้าก็ถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์กระตุ้นไฟฟ้า ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีมีตัวเลือกมากมายสำหรับวัสดุแม่เหล็กถาวรซึ่งเป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมที่สุดคือวัสดุโลกหายากดังนั้นการใช้วัสดุแม่เหล็กถาวรของโลกหายากที่เรียกว่ามอเตอร์แม่เหล็กถาวรของโลกหายาก

มอเตอร์แบบซิงโครนัสสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: มอเตอร์ขั้วที่ไม่ต่อยและมอเตอร์เสาสำคัญ 'แกนโรเตอร์เหล็กลามิเนต' ในรูปที่ 18 ควรเป็น 'แกนสเตเตอร์เหล็กลามิเนต'

รูปที่ 19: เครื่องกระตุ้นการกระตุ้นภายนอกของ Pole (ซ้าย), เครื่องซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแบบไม่ลดความอ้วน (PMSM/SMPMSM) (กลาง) และเครื่องแม่เหล็กถาวรในตัว (IPMSM) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) (6) ) ขดลวดส่วนกลางและแบบกระจาย

ขดลวดมอเตอร์แบบซิงโครนัสสามารถกระจายหรือรวมศูนย์ เมื่อขดลวดเป็นศูนย์กลางสายทั้งหมดจะอยู่ในช่องและขยายหนึ่งเสาเช่นช่วงหนึ่งคือเสาเดียวดังที่เห็นได้ในรูปที่ 18 และรูปที่ 20 (บนสุด) ขดลวดแบบกระจายมีช่วงที่ใหญ่กว่า ในตัวอย่างในรูปที่ 19 (ขวา) แต่ละม้วนมีช่องหกช่องในขณะที่ในรูปที่ 20 (ด้านล่าง) ช่วงคือ 3 นอกจากนี้ขดลวดส่วนกลางของเฟสที่แตกต่างกันจะไม่ทับซ้อนกัน เห็นในรูปที่ 20 ขดลวดส่วนกลางใช้ทองแดงน้อยลงและมีขดลวดปลายที่สั้นกว่า ในรูปที่ 20 ภาพทั้งสองทางด้านขวาแสดงขอบเขตที่ขดลวดทองแดงจะยาวกว่าความยาวของโรเตอร์ ขดลวดแบบกระจายในภาพล่างขวาแสดงขอบเขตที่ปลายจะขยาย เนื่องจากสล็อตข้ามจำนวนน้อยในการคดเคี้ยวส่วนกลางจึงจำเป็นต้องมีทองแดงน้อยลงสำหรับการเชื่อมต่อขดลวด ดังนั้นขดลวดส่วนกลางจึงสามารถสร้างขึ้นได้ในลักษณะที่กะทัดรัดมากขึ้นโดยใช้ทองแดงน้อยลง (และราคาไม่แพง)

ส่วนกลาง (บนสุด) ม้วนกับการกระจาย (ด้านล่าง) ม้วน

อย่างไรก็ตามเนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของขดลวดแบบกระจายการคดเคี้ยวประเภทนี้ยังคงเป็นประเภทหลักของการคดเคี้ยว เมื่อเปรียบเทียบกับขดลวดส่วนกลางการเพิ่มประสิทธิภาพของรูปคลื่นเชิงพื้นที่ของการกระตุ้นการไหลของขดลวดกระจาย (เกือบไซน์) ดังนั้นเนื้อหาฮาร์มอนิกจึงต่ำและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม โหมดที่คดเคี้ยวของการคดเคี้ยวแบบกระจายสามารถสร้างสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ที่หมุนได้เกือบคงที่ เมื่อต้นทุนการผลิตมอเตอร์เพิ่มขึ้นความดันต่อผู้ผลิตก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เนื่องจากการผลิตขดลวดส่วนกลางนั้นง่ายและราคาถูกกว่าการผลิตขดลวดส่วนกลางจึงกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น

 มอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแบ่งออกเป็นสองวิธี: หนึ่งคือการควบคุมมอเตอร์ผ่านผู้ว่าราชการแปลงความถี่เพื่อให้เกิดการซิงโครไนซ์หนึ่งคือการซิงโครไนซ์ผ่านโหมดเริ่มต้นแบบอะซิงโครนัส

ที่มอเตอร์ไฟฟ้าไร้แปรงไม่สามารถเริ่มต้นได้โดยตรงโดย AC สามเฟส เนื่องจากความเฉื่อยขนาดใหญ่ของโรเตอร์สนามแม่เหล็กหมุนเร็วเกินไปและโรเตอร์ที่อยู่กับที่ไม่สามารถเริ่มต้นและหมุนด้วยสนามแม่เหล็กได้เลย

โหมด VVF: แหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์ไฟฟ้าไร้แปรงนั้นจัดทำโดย VF และความถี่เอาท์พุทของ VF เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจาก 0 ถึงความถี่ในการทำงานเมื่อเริ่มต้นความเร็วของมอเตอร์เพิ่มขึ้นด้วยความถี่ของอินเวอร์เตอร์ ความเร็วของมอเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนความถี่ของอินเวอร์เตอร์

โหมดเริ่มต้นแบบอะซิงโครนัส: การเริ่มต้นและการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบไร้แปรงนั้นเกิดจากการทำงานร่วมกันของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการคดเคี้ยวของสเตเตอร์, ม้วนกรงโรเตอร์กระรอกและแม่เหล็กถาวร แหล่งจ่ายไฟไฟฟ้าแบบสามเฟสโดยตรงคือการติดตั้งกรงที่คดเคี้ยวบนใบพัดแม่เหล็กถาวรซึ่งไม่จำเป็นต้องมีการปรับความเร็ว

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบควบคุมมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ทำให้มีความเร็วในการตอบสนองที่เร็วขึ้นความแม่นยำความเร็วสูงและช่วงความเร็วที่กว้างขึ้น . การควบคุมมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) รวมถึงการควบคุมเวกเตอร์การควบคุมแรงบิดโดยตรงและการควบคุมอัจฉริยะ

(1) กลยุทธ์การควบคุมเวกเตอร์ของ PMSM นั้นแตกต่างจากมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส เนื่องจากความเร็วของ PMSM อยู่ในการซิงโครไนซ์อย่างเข้มงวดกับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟความเร็วของโรเตอร์จึงเท่ากับความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนและสลิปเท่ากับศูนย์ ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะตระหนักถึงการควบคุมเวกเตอร์ด้วยมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

(2) การควบคุมแรงบิดโดยตรงการควบคุมแรงบิดโดยตรงไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมเวกเตอร์ที่ซับซ้อนพิกัดการหมุนและการวางแนวของโรเตอร์ฟลักซ์ แรงบิดแทนที่กระแสเป็นวัตถุที่ควบคุมและเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าเป็นเพียงอินพุตของระบบควบคุมแรงบิดควบคุมโดยตรงและการเพิ่มขึ้นหรือลดลง แต่การเชื่อมโยงแรงบิดและฟลักซ์ไม่ได้แยกออก เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, โครงสร้างการควบคุมอย่างง่าย, ผลกระทบเล็กน้อยของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์มอเตอร์, ประสิทธิภาพแบบไดนามิกที่ยอดเยี่ยมสามารถทำได้

(3) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการควบคุมและความแม่นยำของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) การควบคุมฟัซซี่และการควบคุมเครือข่ายประสาทได้ถูกนำไปใช้กับการควบคุม PMSM ในโครงสร้างการควบคุมแบบหลายวงคอนโทรลเลอร์อัจฉริยะทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมความเร็วในวงรอบนอกสุดการควบคุม PI และการควบคุมแรงบิดโดยตรงจะยังคงใช้ในการควบคุมกระแสภายในและการควบคุมแรงบิดซึ่งเป็นฟังก์ชันหลักของลูปด้านในคือการปรับเปลี่ยน ลักษณะของพืชสำหรับการควบคุมของวงรอบนอกและข้อผิดพลาดที่เกิดจากการรบกวนต่าง ๆ สามารถควบคุมหรือควบคุมโดยวงรอบนอก

ในการประยุกต์ใช้ระบบควบคุมอัจฉริยะในระบบมอเตอร์แบบซิงโครนัสแบบถาวร (PMSM) วิธีการควบคุมแบบดั้งเดิมไม่สามารถละทิ้งได้อย่างสมบูรณ์

(1) ในปัจจุบันมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการใช้งานเซอร์โวพลังงานต่ำ (0.1 kW ถึง 10kW) ในระบบอัตโนมัติอุปกรณ์เครื่องกลและเครื่องมืออัตโนมัติ

(2) มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ที่มีกำลังสูงถึง 30-250kW จะถูกนำมาใช้มากขึ้นในรถไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด

(3) มอเตอร์แบบซิงโครนัสการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าและมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ถูกนำมาใช้ในรถไฟความเร็วสูงและยังคงใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตามมอเตอร์เหนี่ยวนำยังใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นทางเลือกที่ถูกกว่า

(4) มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ถูกใช้ในพื้นที่ที่ประสิทธิภาพและน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญยิ่งเช่นอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

(5) ไดรฟ์ PMSM มีข้อได้เปรียบของการสูญเสียของโรเตอร์ต่ำซึ่งน่าสนใจสำหรับการใช้งานที่การระบายความร้อนของโรเตอร์มีค่าใช้จ่ายสูง

(1) ให้ประสิทธิภาพสูงสุดที่การทำงานของความเร็วพื้นฐาน

(2) ให้อัตราส่วนแรงบิด/น้ำหนักสูงสุด

(3) ประเภทของวัสดุแม่เหล็กที่ใช้มีผลกระทบมากขึ้นต่อราคาโดยรวมของมอเตอร์

(4) พื้นที่แม่เหล็กที่อ่อนแอต้องการการใช้กระแสเพิ่มเติมซึ่งมักจะส่งผลให้ประสิทธิภาพต่ำกว่าด้วยความเร็วสูง (เมื่อเทียบกับมอเตอร์เหนี่ยวนำ)

(1) การส่งผ่านประสิทธิภาพสูง (การบินและอวกาศ, อุตสาหกรรมยานยนต์)

(2) แอปพลิเคชันที่บ้านบางตัวใช้แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ราคาต่ำ

(3) โดยเฉพาะอย่างยิ่งมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (IPMSM) ที่มีขดลวดส่วนกลางมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเนื่องจากความซับซ้อนของการผลิตและต้นทุนที่ลดลง อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับเครื่องจักรแบบซิงโครนัสที่มีขดลวดแบบกระจายการใช้ขดลวดส่วนกลางสามารถลดประสิทธิภาพได้

รถบรรทุกไฟฟ้า

มอเตอร์รถบรรทุกไฟฟ้าได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อเพิ่มพลังงานรถบรรทุกไฟฟ้าให้ทางเลือกที่สะอาดและมีประสิทธิภาพสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลแบบดั้งเดิม มอเตอร์เหล่านี้ใช้เทคโนโลยีไดรฟ์ไฟฟ้าขั้นสูงช่วยให้การส่งแรงบิดที่น่าประทับใจและการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานหนัก โดยทั่วไปแล้วจะขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ความจุสูงมอเตอร์รถบรรทุกไฟฟ้ามีส่วนช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและต้นทุนการดำเนินงานที่ลดลง ด้วยการเน้นยั่งยืนที่เพิ่มขึ้นของการพัฒนาอย่างยั่งยืนผู้ผลิตหลายรายกำลังลงทุนในมอเตอร์รถบรรทุกไฟฟ้าเพื่อตอบสนองความต้องการด้านกฎระเบียบและความต้องการของผู้บริโภคสำหรับโซลูชั่นการขนส่งที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

มอเตอร์ไฮบริด

มอเตอร์ไฮบริดผสมผสานทั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในและระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าซึ่งนำเสนอข้อดีของเทคโนโลยีทั้งสอง ในยานพาหนะไฮบริดมอเตอร์สามารถสลับระหว่างน้ำมันเบนซินหรือน้ำมันดีเซลและพลังงานไฟฟ้าเพิ่มประสิทธิภาพตามสภาพการขับขี่ ความเก่งกาจนี้ช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษที่ลดลงในขณะที่ยังคงให้พลังงานที่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย มอเตอร์ไฮบริดมักใช้ในยานพาหนะที่มีระยะไกลและการเติมเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งจำเป็นทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับกองยานพาณิชย์และยานพาหนะส่วนตัว ในขณะที่อุตสาหกรรมยานยนต์ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องมอเตอร์ไฮบริดเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีการเปลี่ยนผ่านไปสู่อนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้นในการขนส่ง