优化发动机控制以提高能源效率

本文引用了地址。电动机在当今世界各地，从电器到工业机械的一切都取决于电力。由于发动机消耗了世界大部分的能量，因此不能夸大功能控制以节能的重要性。本文分析了电机结构，可变频率控制器（VFD）和电动机控制解决方案，其中包括硬件支持和高级算法。从洗衣机，干衣机，洗碗机和其他泳池泵等电器到具有40-100发动机的现代汽车，根据型号配置，密集的机器人，带有工厂自动化设备的工业环境，甚至机动车都会变得神秘，从而使电动机的广泛应用都深入融合。根据美国能源信息局的Datos的能源效率和能源消耗，大约50％的全球能源消耗来自运动系统，但在行业中IAL部门这个百分比为80％。 2022年的美国型号：年度能源消耗达到40.7亿千瓦时，平均每日平均112亿千瓦时，每天节省了5600万千瓦时的电力，每天增加1％的运动效率。 I.的能源效率发展的趋势。高效率发动机能源效率的主要开发趋势之一是传统发动机（例如CA的诱导引擎）向更有效类型的过渡，包括没有扫帚的CC发动机（BLDC），永久磁铁（PMSM）和Magne Magnet Mognet Motors（ipms）的同步引擎（BLDC）。这些引擎效率更高，性能更好。此外，Lothe在材料技术方面的进步，例如使用无定形金属和稀土磁铁，进一步提高了运动效率。 ●运动技术领域的运动结构和材料的进步以及上个世纪的材料和设计的进步，具有GRE正常提高效率和运动性能。了解改进的引擎和关键组成部分将使您对这些技术进步有更深入的了解。发动机通常由最终的小吃，转子，轴承和绕组法令组成。这些成分的材料多年来已经发展。例如，转子和定子线圈成为铜铝。测量电导率和效率。此外，制造精度的进步降低了噪音，甚至提高了效率。运动技术的一个重要趋势是将无定形材料应用于转子和状态。传统上使用了硅钢板，但具有较大的漩涡状电流和磁滞损失。如今，它被非晶态材料（例如金属玻璃）所取代，金属玻璃更节能。永久磁铁发动机领域也取得了重大进展。最强大的稀土材料（例如较稀土）的磁铁，例如Neododmium，Iron和Boron可以Provide更大的扭矩和更高的效率。但是，由于可持续性的原因，该行业正在研究替代材料，这些材料在广泛的温度域和强磁场（例如基于铁素体的铝，镍，铬和磁铁）中具有出色的特性。将滑动轴承转化为轴承轴承在减少摩擦，提高精度和提高运动效率方面起着重要作用。在上个世纪的Ethe期间，汽车在保持相同的产出能力的同时实现了大量的小型化。采用5马力（SICIM）松鼠的笼子的最后三个相感应电动机，其体积大大减少，1910年的重量仅约为同一动力发动机的20％。热和电气绝缘技术的进步。较轻的发动机对汽车应用特别有益。既通过减肥来提高能源效率，又将发动机整合到更多紧凑的空间。这些技术进步具有长期的影响，这是能源有效的电机系统的创建，具有提高的性能并节省了能源。动力学材料和设计的持续改进促进了能源效率和性能的重要进步。从应用无定形材料和磁铁高性能到轴承技术的发展和降低电动量，这些创新正在引导运动技术的未来发展。对新材料和新设计的持续研究仍然有很大的空间来提高能源效率和运动系统性能。 ii。越来越多地使用了应用的可变频率单位（VFD）（VFD）（VFD）来控制发动机速度和提高能源效率。通过匹配发动机速度和负载要求，VFD实际上是能源消耗。此外，孤立的门双极晶体管的技术更新（IGBT）至VFD绝缘碳化硅（SIC）是能量和更快的开关速度。 ●投资者控制器（VFD）及其技术已完全彻底改变了发动机控制技术，以构成可变频率单元（VFD）并实现速度和扭矩的精确控制。该技术不仅优化了发动机性能，而且还大大提高了系统的能源效率。其操作的原理是调节发动机提供的频率和电压，以便发动机在特定负载下始终以最佳效率点起作用。传统电机系统通常充分发挥作用，并依赖于加速器阀来调节流量，从而导致大量能源损失。相反，可变频率控制器可以通过调整发动机速度来匹配所需的流。这不仅消除了勒索的损失，还可以减少能耗，从而提高系统效率。重复ARCH数据显示，使用频率启动子的使用变量ToHE使用了大约31％至72％的电机系统的效率，并提高了能源效率的一倍。 Microchip Solutionsmicrochip为电机控制应用提供了不可或缺的解决方案，涵盖了硬件支持和高级算法。它的产品组合包括微控制器，栅极控制器，能源电子和传感器，所有这些都致力于优化发动机性能。硬件支持Microchip为电机控制系统提供了全面的硬件支持，在优化性能和效率的同时，加速了设计和开发。对于可变频率控制器（VFD），它为AC-DC转换器和MOSFET提供了高效的碳化硅（SIC），以及用于精确开关控制的高级门控制器。这些投资者由DSPIC®数字信号控制器（DSC）推广，是为操作和运动小说而设计的。转换DC可变的交流频率。综合感官OR可以实时监视电流，电压和温度参数，从而提高系统可靠性。此外，Microchip还提供评估和开发委员会，参考设计，软件库和开发工具，以支持复杂运动控制算法的设计和实现。 iii。高级控制算法是优化发动机控制系统的关键。传统方法（例如AC感应引擎中的V/F控制）是有利可图且易于使用的，但可能无法提供最大的效率。最先进的算法，例如BLDC和PMSM发动机的六阶段整流，可通过传感器或传感器解决方案提供更好的扭矩控制。最有效的算法是对磁场（FOC）的管理控制，具有高效率，低噪声，超出镜头和速度性能。根据电动机和应用要求的类型，可以自由实现传感器。微芯片电动机控制解决方案集成了高级包括方向场控制（FOC），最大扭矩比（MTPA）和弱磁控制的算法，以最大程度地提高效率和性能。这些算法与Mplab®MotorBench®开发套件等工具兼容，以简化控制算法的实现和调整。此外，Microchip为预测维护提供了自动学习能力，使发动机始终以最佳效率运行，从而降低了意外故障的风险。零/最大扭矩控制算法（zs/mt）是一种没有传感器的焦点算法的新形式，它可以创建没有传感器的控制技术，可用于高扭矩方案速度慢速运动控制。当使用基于高频注入（HFI）的最初位置检测（IPD）的可靠方法时，ZS/MT技术精确地确定了转子位置的零和慢速速度，从而消除了对房间效应传感器的需求。此功能使其非常适合应用Uch作为挖掘机，车库门，弹簧，电子自行车等。 iv。事物的互联网融合以及AI/机器学习（IoT）和人工智能（AI）技术的融合为运动控制带来了创新的变化。传感器在电机控制系统中起关键作用，该系统负责检测关键参数，例如电流，扭矩和转子位置。这些传感器将数据传输到可以处理信息的微控制器。通过集成的自动学习算法，这些系统会执行预测性维护，从而通过传感器数据分析预测可能的电机故障或维护要求。在工业场景中，这种特征尤其重要。这是因为意想不到的电动机断层会导致严重的不活动和经济损失。预测性维护确保发动机始终具有最佳效率和性能，从而大大降低了Possibiliti意外失败。预测性维护预测性维护使用自动学习传感器和算法来监控运动健康并及时确定潜在的问题，然后才能及时识别它们。当连续分析电流，扭矩和振动等参数时，预测维护可以确保有效的运动功能并最小化不活动时间。这种方法尤其重要。这是因为突然的运动障碍会导致重大生产损失。 Microchip演示应用程序演示了如何通过Mplab®自动学习开发套件以及DSPIC®LVMC发动机控制板实现电动机的预测性维护。该系统使用分类模型来监视发动机智力系数电流以确定其操作状态（不寻常的情况，例如负载失衡和轴承损坏，是否存在操作。人工智能技术，它实现了节能的重要好处。运动控制技术的进步将在满足这些需求的满足之前发表进口纸。