مبادئ التحكم في المغناطيس الدائم المتزامنالمحرك (بسمم)،
المحرك التعريفي (IM) ومحرك الأسلاك المسطحة
في التحكم في محركات السيارات الكهربائية، تعد مبادئ التحكم في المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم (PMSM)، والمحرك التعريفي (IM)، ومحرك السلك المسطح أمرًا بالغ الأهمية.
هذه الأنواع الثلاثة من المحركات لها خصائصها الخاصة في نظام التحكم في المحرك، كما أن الوسائل التقنية المستخدمة، مثل PWM (تعديل عرض النبضة)، والتحكم في التغذية المرتدة، وما إلى ذلك، مختلفة أيضًا. سوف تستكشف هذه المقالة مبادئ التحكم والتقنيات ذات الصلة لهذه المحركات الثلاثة من وجهة نظر مهندسي الصيانة.
يعد المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم (PMSM) أحد أنواع المحركات المستخدمة على نطاق واسع في السيارات الكهربائية. مبدأ عمله الأساسي هو الاعتماد على المغناطيس الدائم الموجود على الدوار لتوليد مجال مغناطيسي مستقر، والعموديولد التور مجالًا مغناطيسيًا دوارًا من خلال تيار متناوب ثلاثي الطور، بحيث يدور الجزء المتحرك والجزء الثابت بشكل متزامن.
يعتمد التحكم في المحرك تقنية PWM للتحكم بدقة في سرعة المحرك وعزم دورانه عن طريق ضبط دورة العمل لتيار الجزء الثابت. في نظام التحكم ذو الحلقة المغلقة، يتم تغذية السرعة الفعلية وعزم الدوران للمحرك بواسطة المستشعر ومقارنتها بالقيمة المحددة. تقوم وحدة التحكم بضبط تيار الإخراج بشكل مستمر وفقًا لإشارة التغذية المرتدة للحفاظ على التشغيل المستقر للمحرك.
تشمل وظائف وحدة التحكم في المحرك ضبط التيار ومراقبة حالة المحرك وحماية المحرك. في محرك المحرك، توفر وحدة التحكم التيار المطلوب للمحرك لتحقيق التسارع والتباطؤ الدقيق. يتم تحقيق الحماية من الحمل الزائد وإدارة درجة الحرارة من خلال مراقبة التيار ودرجة الحرارة. عندما تتجاوز درجة حرارة تشغيل المحرك الحد المحدد، سيقوم النظام تلقائيًا بتقليل طاقة الخرج أو إيقاف التشغيل لضمان سلامة المحرك.
المحرك التعريفي (IM) هو محرك آخر يستخدم على نطاق واسع، ويعتمد مبدأ عمله على الحث الكهرومغناطيسي. يقوم المجال المغناطيسي الدوار الناتج عن الجزء الثابت بتحفيز التيار في الجزء المتحرك، وتتفاعل المجالات المغناطيسية بين الجزء الثابت والدوار لتوليد عزم الدوران. يستخدم التحكم في الرسائل الفورية أيضًا تقنية PWM للتحكم في السرعة عن طريق ضبط التردد وسعة تيار الإدخال. بسبب انزلاق IM، تكون سرعتها عادة أقل بقليل من سرعة المجال المغناطيسي للجزء الثابت. في نظام التحكم ذو الحلقة المغلقة، يمكن أن تساعد إشارة التغذية المرتدة وحدة التحكم في ضبط التيار في الوقت الفعلي للتكيف مع تغيرات الحمل وضمان استقرار المحرك. تشبه وظيفة وحدة التحكم في المحرك وظيفة PMSM، المسؤولة عن استقبال إشارات المستشعر ومراقبة حالة تشغيل المحرك ومنع التحميل الزائد. يتم أيضًا تحقيق آلية الحماية من الحمل الزائد في IM من خلال مراقبة درجة الحرارة والتيار لضمان عمل المحرك ضمن نطاق آمن.
يستخدم تصميم محرك السلك المسطح اللفات المسطحة، مما يمنحه كثافة طاقة أعلى وأداء أفضل لتبديد الحرارة. مبدأ التحكم في محرك السلك المسطح مشابه لمبدأ PMSM وIM، ويستخدم أيضًا تقنية PWM للتحكم في مدخلات التيار بدقة. يقوم نظام التحكم في التغذية الراجعة أيضًا بضبط استراتيجية التحكم من خلال مراقبة حالة المحرك في الوقت الفعلي. تغطي وظائف وحدة التحكم في المحرك التنظيم الحالي ومراقبة الحالة والحماية. فيما يتعلق بقيادة المحرك، تضمن وحدة التحكم أن المحرك يمكن أن يعمل بكفاءة في ظل ظروف تشغيل مختلفة. تعتمد الحماية من الحمل الزائد وإدارة درجة الحرارة لمحرك السلك المسطح على ردود فعل المستشعر. عندما تكون درجة حرارة المحرك مرتفعة للغاية، فإن نظام التحكم سيتخذ التدابير المناسبة لحماية المحرك.