01. MTPA e MTPV
O motor síncrono de ímã permanente é o principal dispositivo de acionamento das usinas de energia para veículos de novas energias na China. É sabido que, em baixas velocidades, o motor síncrono de ímã permanente adota o controle de relação de corrente de torque máximo, o que significa que, dado um torque, a corrente sintetizada mínima é utilizada para atingi-lo, minimizando assim as perdas no cobre.
Assim, em altas velocidades, não podemos usar curvas MTPA para controle; precisamos usar a relação torque-tensão máxima (MTPA). Ou seja, em uma determinada velocidade, fazer com que o motor produza o torque máximo. De acordo com o conceito de controle real, dado um torque, a velocidade máxima pode ser alcançada ajustando iq e id. Então, onde a tensão é refletida? Como se trata da velocidade máxima, o círculo limite de tensão é fixo. Somente encontrando o ponto de potência máxima nesse círculo limite é possível encontrar o ponto de torque máximo, o que é diferente do MTPA.
02. Condições de condução
Normalmente, na velocidade de inflexão (também conhecida como velocidade base), o campo magnético começa a enfraquecer, que é o ponto A1 na figura a seguir. Portanto, neste ponto, a força eletromotriz reversa será relativamente grande. Se o campo magnético não estiver fraco neste momento, supondo que o carrinho seja forçado a aumentar a velocidade, isso forçará iq a ser negativo, impedindo a geração de torque para frente e forçando o carrinho a entrar em condição de geração de energia. Claro, este ponto não pode ser encontrado neste gráfico, porque a elipse está se contraindo e não pode permanecer no ponto A1. Podemos apenas reduzir iq ao longo da elipse, aumentar id e nos aproximar do ponto A2.
03. Condições de geração de energia
Por que a geração de energia também requer magnetismo fraco? Não seria mais adequado usar magnetismo forte para gerar uma corrente (iq) relativamente alta ao gerar eletricidade em altas velocidades? Isso não é possível porque, em altas velocidades, se não houver um campo magnético fraco, a força eletromotriz reversa, a força eletromotriz do transformador e a força eletromotriz da impedância podem ser muito grandes, excedendo em muito a tensão da fonte de alimentação, resultando em consequências terríveis. Essa situação caracteriza a geração de energia com retificação descontrolada! Portanto, na geração de energia em alta velocidade, o magnetismo fraco também deve ser utilizado para que a tensão gerada pelo inversor seja controlável.
Podemos analisar isso. Supondo que a frenagem comece no ponto de operação de alta velocidade B2, que é a frenagem por realimentação, e que a velocidade diminua, não há necessidade de magnetismo fraco. Finalmente, no ponto B1, iq e id podem permanecer constantes. No entanto, à medida que a velocidade diminui, o iq negativo gerado pela força eletromotriz reversa se tornará cada vez menos suficiente. Nesse ponto, a compensação de potência se faz necessária para entrar na frenagem por consumo de energia.
04. Conclusão
No início do aprendizado sobre motores elétricos, é fácil se ver cercado por duas situações: acionar e gerar eletricidade. Na verdade, devemos primeiro gravar os conceitos de MTPA (potencial de ação e reação) e MTPV (potencial de ação e reação) em nossa mente e reconhecer que, nesse momento, o iq (inteligência) e o id (inércia) são absolutos, obtidos ao considerarmos a força eletromotriz reversa.
Portanto, quanto à questão de se iq e id são gerados principalmente pela fonte de alimentação ou pela força eletromotriz reversa, isso depende do inversor para realizar a regulação. iq e id também têm limitações, e a regulação não pode exceder dois ciclos. Se o ciclo limite de corrente for excedido, o IGBT será danificado; se o ciclo limite de tensão for excedido, a fonte de alimentação será danificada.
No processo de ajuste, o iq e o id do alvo, bem como o iq e o id reais, são cruciais. Portanto, métodos de calibração são usados na engenharia para calibrar a proporção de alocação adequada de iq e id em diferentes velocidades e torques do alvo, a fim de alcançar a melhor eficiência. Pode-se observar que, após todas as etapas, a decisão final ainda depende da calibração de engenharia.
Data da publicação: 11/12/2023
