Bộ điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu BLDC tốc độ siêu cao


Tóm tắt

Giải pháp điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu BLDC tốc độ siêu cao

Các thiết bị công nghệ cao như hệ thống lưu trữ năng lượng bằng bánh đà và máy nén levit hóa từ tính, cùng với sự phát triển vượt bậc của công nghệ lưu trữ năng lượng và công nghệ levit hóa từ tính, đang tiến tới những tốc độ quay cực kỳ cao (trên 20.000 vòng/phút) và mật độ công suất lớn. Tuy nhiên, hệ thống truyền động động cơ truyền thống trong điều kiện tốc độ siêu cao phải đối mặt với những rào cản kỹ thuật nghiêm trọng:
Điều khiển tần số cao : Các bộ biến tần thông thường có dải tần số đầu ra hạn chế và không thể trực tiếp điều khiển các động cơ siêu tốc độ trên 20.000 vòng/phút, do đó khiến hệ thống không đạt được năng lượng động học như thiết kế;
Sự méo dạng sóng tần số cao và hiện tượng quá nhiệt: Ở tốc độ quay cực cao, các phương pháp điều chế truyền thống dẫn đến hiện tượng sóng hài dòng điện nghiêm trọng, làm cho rôto máy phát điện bị quá nhiệt và gia tăng nguy cơ mất từ hóa;
Phản ứng động học muộn : Đối với các thiết bị như bộ lưu trữ năng lượng bằng bánh đà, vốn tham gia vào việc điều chỉnh tần số lưới điện, chúng cần phải hoàn tất quá trình chuyển đổi giữa nạp và xả trong thời gian cực kỳ ngắn. Logic điều khiển truyền thống không thể đáp ứng được phản hồi mô-men xoắn ở mức mili giây.
Hạn chế của giải pháp nguồn điện: Các giải pháp truyền thống thường đơn điệu và khó cân bằng giữa chi phí và trải nghiệm.

Giải pháp

Trước những yêu cầu vô cùng cao của các thiết bị lưu trữ năng lượng bằng bánh đà và thiết bị levitation từ tính đối với các bộ biến tần tốc độ siêu cao, SAVCH đã tự chủ phát triển một bộ điều khiển động cơ nam châm vĩnh cửu BLDC tốc độ siêu cao. Giải pháp này đã vượt qua rào cản kỹ thuật trong lĩnh vực truyền động tần số cao và được thiết kế đặc thù cho các kịch bản vận hành ở tốc độ cực kỳ cao:
Tần số đầu ra tối đa: Bộ điều khiển có thể đạt tần số đầu ra tối đa 3600,0 Hz, tương thích hoàn hảo và dễ dàng đáp ứng các yêu cầu vận hành động cơ tốc độ siêu cao trên 20.000 vòng/phút;
Điều khiển vòng lặp kép chính xác: Hệ thống áp dụng kiến trúc điều khiển hai vòng kín “vòng tốc độ + vòng dòng điện”, kết hợp với độ phân giải tần số cao 0,1 Hz, đảm bảo vận hành mượt mà tuyệt đối ngay cả ở trạng thái tốc độ siêu cao;
Chiến lược điều chế lai do tự phát triển: Hệ thống này áp dụng sáng tạo công nghệ điều chế lai đồng bộ và không đồng bộ (điều chế đồng bộ đặc biệt), giúp giảm các thành phần hài dòng điện khi vận hành ở tần số cao, đồng thời giải quyết hiệu quả các vấn đề về hiện tượng nóng động cơ và nhiễu điện từ.

 

Điểm nổi bật của sản phẩm

Điều chỉnh tốc độ cực nhanh trong dải rộng: Tỷ số truyền đạt tới 1:100, hỗ trợ nhiều thời gian gia tốc và giảm tốc độc lập, cũng như các phương pháp gia tốc/giảm tốc tuyến tính hoặc theo đường cong hình chữ S, phù hợp với những điều kiện làm việc phức tạp, trong đó năng lượng của bánh đà được nạp và xả thường xuyên;
Thuật toán thích nghi thông minh: Tích hợp các chức năng học dãy pha HALL, theo dõi tốc độ và điều khiển thời gian, giúp vận hành hệ thống trở nên thông minh và hiệu quả hơn;
Thu thập tín hiệu độ chính xác cao: Sử dụng các cảm biến HALL độ chính xác cao để phát hiện vị trí, đảm bảo không có độ trễ nào trong phản hồi tín hiệu ngay cả ở mức vận hành với số vòng quay lên tới hàng triệu;
Đáp ứng động cực nhanh: Có khả năng đáp ứng thay đổi tải ở mức độ mili giây, với độ chính xác điều khiển được cải thiện 20%, đáp ứng các yêu cầu về công suất phát tức thời của thiết bị đặc biệt;
Ma trận an toàn theo chiều kích đầy đủ: Tích hợp chức năng bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp, bảo vệ thấp áp, bảo vệ quá tải, bảo vệ quá nhiệt và bảo vệ vượt tốc ở mức nguy hiểm cho các thiết bị quay tốc độ cao, qua đó thiết lập vững chắc tiêu chuẩn an toàn.

 

Các trường hợp ứng dụng

Giải pháp


Bơm nước năng lượng mặt trời

Chuyển đổi hiệu quả nguồn điện DC từ các tấm pin mặt trời sang AC để vận hành máy bơm nước, với chức năng theo dõi điểm công suất tối đa MPPT, tự động điều chỉnh theo thay đổi của ánh nắng, thực hiện bơm tự động từ bình minh đến hoàng hôn.

Mỏ than

Bộ truyền động và điều khiển được tích hợp cao, được thiết kế đặc biệt cho việc vận chuyển phụ trợ trong các mỏ than dưới đất. Nó có thiết kế chống nổ an toàn nội tại, khởi động và dừng mượt mà ngay cả khi tải nặng, có thể hoạt động trong môi trường ẩm ướt và nhiều bụi, cấu trúc gọn gàng, đồng thời nâng cao độ tin cậy của hệ thống và dễ bảo trì.

Dệt may

Đối với tất cả các thiết bị dùng trong các quá trình quay sợi, dệt và hoàn thiện, chúng tôi đạt được việc điều chỉnh tốc độ vô cấp và kiểm soát lực căng phối hợp, thích ứng với nhiệt độ và độ ẩm cao, nâng cao độ linh hoạt trong sản xuất và chất lượng vải, đồng thời giảm đáng kể lượng năng lượng tiêu thụ và chi phí bảo trì.

Chất liệu đá

Được thiết kế cho việc xử lý đá nặng, nó cho phép điều khiển tốc độ mượt mà và duy trì mô-men xoắn ổn định cho trục cưa và máy mài, chịu được môi trường đầy bụi, cải thiện hiệu suất cắt và chất lượng bề mặt, đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng và tác động lên thiết bị.

Gốm sứ

Tập trung vào tối ưu hóa các đặc tính tải nặng khi khởi động và tải mô-men không đổi của máy nghiền bi để đạt được việc điều chỉnh tốc độ mượt mà và vận hành tiết kiệm năng lượng, giảm hao mòn bi nghiền, cải thiện hiệu quả nghiền và độ đồng đều của vật liệu, đồng thời kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Lưu trữ năng lượng mới

Chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng động học để lưu trữ tốc độ cao, phản ứng trong vài mili giây, phù hợp để điều chỉnh tần số lưới điện, UPS và các tình huống xung công suất cao, đồng thời thân thiện với môi trường.

Thiết bị đặc biệt

Đạt được sự phù hợp hoàn hảo giữa động cơ và tải thông qua việc kiểm soát tốc độ chính xác, tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao hiệu quả của thiết bị tự động, đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng và tác động cơ học, và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.