位置:51电子网 » 技术资料 » 显示光电

电压与频率提供恒定的转矩

发布时间:2020/9/27 20:58:35 访问次数:993

低端设备通常使用交流感应电机(ACIM)。使用变频驱动器(VFD)可以相对简单地控制这些电机。在这种技术中,三相正弦波形为电动机的绕组供电。

电机的控制通过改变脉宽调制(PWM)占空比来实现,PWM占空比通过其变化率来设置电压和频率。

对于VFD,只要负载不变,即可通过使电压与频率之比保持恒定来提供恒定的转矩。遗憾的是,装备有VFD的ACIM对变化的负载或速度请求的反应缓慢,这降低了它的效率。

洗衣机通常使用ACIM,并且ACIM对可变负载的变化反应不佳。当湿衣服在滚筒内翻转,或者在搅拌期间滚筒旋转发生变化时,就会发生这种情况。

提高效率的最直接方法是改变运行设备的电机类型。高端设备已经开始采用一种新型电机,称为永磁同步电机(PMSM)。由于设计原因,这种电机提供了更好的控制,但制造成本也更高。


锂离子电池在放电时将产生热量,从而增加放电电流。这有可能形成热失控状态,并导致灾难性故障的发生。把锂离子电池充电至100% SOC或放电至0% SOC将迅速降低其容量。必须将锂离子电池的操作限制在某个SOC范围内,比如20%至80%,此时的可用容量仅为规定容量的60%。

锂离子电池还具有平坦的放电曲线,其中1%的SOC变化可能仅表现为数毫伏的电压差异。为充分利用电池的可用电压范围,电池系统必须非常准确地监视电池电压(它直接对应于SOC)。

在1V电压条件下输送1kW功率需要1,000A电流,而在100V电压条件下输送1kW功率则仅需10A电流。系统布线和互连线中的固有电阻将转换成IR损耗,因此设计师需采用切实可行的最高电压/最低电流。

PMSM的效率更高,因为它们在转子中使用永磁体,而感应电机转子使用的绕线线圈需要额外的能量来维持磁场。PMSM设计的优点是可以使用一种称为磁场定向控制(FOC)的改进控制算法,这种算法可以在更宽的负载或速度范围内非常精确地控制电机使用的能量。

使用数字信号控制器(DSC)来控制PMSM(例如Microchip的dsPIC33EV系列),可以帮助提高这些电机的能效并实现无噪声运行。使用具有FOC的PMSM可以节省大量能源。

冰箱的压缩机是一种专门设计的电机,通过将控制范围扩展到非常低的速度(如800 rpm),在冷却系统中泵送冷却液。因此,使用的功率降低了约30%。这可以显著提高设备的能源星级。其他研究表明,PMSM在将电能转换成转矩方面可以达到90%的效率。

(素材:eccn.如涉版权请联系删除)

低端设备通常使用交流感应电机(ACIM)。使用变频驱动器(VFD)可以相对简单地控制这些电机。在这种技术中,三相正弦波形为电动机的绕组供电。

电机的控制通过改变脉宽调制(PWM)占空比来实现,PWM占空比通过其变化率来设置电压和频率。

对于VFD,只要负载不变,即可通过使电压与频率之比保持恒定来提供恒定的转矩。遗憾的是,装备有VFD的ACIM对变化的负载或速度请求的反应缓慢,这降低了它的效率。

洗衣机通常使用ACIM,并且ACIM对可变负载的变化反应不佳。当湿衣服在滚筒内翻转,或者在搅拌期间滚筒旋转发生变化时,就会发生这种情况。

提高效率的最直接方法是改变运行设备的电机类型。高端设备已经开始采用一种新型电机,称为永磁同步电机(PMSM)。由于设计原因,这种电机提供了更好的控制,但制造成本也更高。


锂离子电池在放电时将产生热量,从而增加放电电流。这有可能形成热失控状态,并导致灾难性故障的发生。把锂离子电池充电至100% SOC或放电至0% SOC将迅速降低其容量。必须将锂离子电池的操作限制在某个SOC范围内,比如20%至80%,此时的可用容量仅为规定容量的60%。

锂离子电池还具有平坦的放电曲线,其中1%的SOC变化可能仅表现为数毫伏的电压差异。为充分利用电池的可用电压范围,电池系统必须非常准确地监视电池电压(它直接对应于SOC)。

在1V电压条件下输送1kW功率需要1,000A电流,而在100V电压条件下输送1kW功率则仅需10A电流。系统布线和互连线中的固有电阻将转换成IR损耗,因此设计师需采用切实可行的最高电压/最低电流。

PMSM的效率更高,因为它们在转子中使用永磁体,而感应电机转子使用的绕线线圈需要额外的能量来维持磁场。PMSM设计的优点是可以使用一种称为磁场定向控制(FOC)的改进控制算法,这种算法可以在更宽的负载或速度范围内非常精确地控制电机使用的能量。

使用数字信号控制器(DSC)来控制PMSM(例如Microchip的dsPIC33EV系列),可以帮助提高这些电机的能效并实现无噪声运行。使用具有FOC的PMSM可以节省大量能源。

冰箱的压缩机是一种专门设计的电机,通过将控制范围扩展到非常低的速度(如800 rpm),在冷却系统中泵送冷却液。因此,使用的功率降低了约30%。这可以显著提高设备的能源星级。其他研究表明,PMSM在将电能转换成转矩方面可以达到90%的效率。

(素材:eccn.如涉版权请联系删除)

热门点击

 

推荐技术资料

按钮与灯的互动实例
    现在赶快去看看这个目录卞有什么。FGA15N120AN... [详细]
版权所有:51dzw.COM
深圳服务热线:13692101218  13751165337
粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn)
公网安备44030402000607
深圳市碧威特网络技术有限公司
付款方式


 复制成功!