Улучшение измерения температуры ротора электрического двигателя

Исследователи подчеркивают значимость применения компактной беспроводной системы сбора данных для тщательного анализа, контроля и улучшения работы ротора электрического двигателя, особенно в области современных электрических транспортных средств с различными типами двигателей.

В сфере электромобилей производители часто выбирают либо асинхронные, либо синхронные двигатели, иногда включая комбинацию обоих типов в одном транспортном средстве. Следует отметить, что синхронные двигатели, отличающиеся более высокой эффективностью по сравнению с асинхронными аналогами, существуют в двух вариантах: с внешним возбуждением ротора и с постоянными магнитами внутри структуры ротора.

Особый интерес представляет собой синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM), ценящийся за свою врожденную энергоэффективность благодаря отсутствию требований к внешнему питанию ротора. Однако рабочие токи, неизбежные для функционирования двигателя, могут представлять риск для грузоподъемности или вызывать повреждение постоянных магнитов ротора. Повышение температуры ротора усиливает эту уязвимость, так как превышение пороговой температуры Кюри может привести к необратимой деполяризации магнитов, что приведет к неисправности двигателя.

Сбор данных для управления температурой

Эффективное управление динамикой температуры в PMSM представляет собой важнейшую задачу для обеспечения оптимальной производительности двигателя, особенно в контексте использования электромобилей. Центральным элементом этой работы является сбор данных об энергетическом потоке и изменениях температуры внутри двигателя.

Эти данные служат основой для создания комплексной модели температуры, интегрированной в систему теплового управления транспортного средства, обеспечивая тем самым оптимальную оценку температуры ротора для безопасной работы в различных сценариях вождения и амбиентных условиях.

Проблемы при процедурах испытательного стенда

Для разработки надежных протоколов теплового управления для синхронных двигателей инженеры по разработке электрических двигателей осуществляют мониторинг температуры ротора во время работы на испытательных стендах. Это требует использования компактных, высокотемпературных измерительных технологий, способных обеспечить точные данные в сложных условиях эксплуатации. Описанное измерительное решение находит применение в тестах на прочность, с или без климатических камер, а также в разработке симуляционных моделей, адаптированных для теплового управления двигателя.

Методика сбора данных о температуре ротора

Для облегчения мониторинга температуры ротора во время проверки электрических двигателей на испытательных стендах используется беспроводная телеметрическая система с индуктивным питанием, установленная непосредственно на вал ротора. Использование универсальной телеметрической системы сбора данных, такой как компактная и легкая система, позволяет без проблем собирать данные от вращающихся компонентов. Термопары, встроенные в ротор, обеспечивают измерение температуры, а передача данных осуществляется по радио на внешний приемник.

Благодаря маленькому и легкому корпусу передатчика он прекрасно работает в ограниченных условиях измерения, измеряя скорость до 20 000 об/мин в диапазоне температур от -40°C до 125°C. Цифровое преобразование и передача данных через шину CAN обеспечивают постоянную точность сигнала, улучшая точность измерений. Возможность внешней конфигурации системы исключает необходимость в настройке на устройстве, а доступные частоты передачи позволяют одновременное использование нескольких телеметрических передатчиков в одной и той же среде.

Продвижения в разработке электрических двигателей

Универсальность телеметрической системы imc Dx выходит за рамки записи температуры, позволяя захватывать различные данные с датчиков с вращающихся компонентов, адаптированные к различным испытательным средам и целям проекта. Это всестороннее измерительное решение дает разработчикам возможность эффективно решать возникающие проблемы в разработке электрических двигателей.

Поскольку растет спрос на все более компактные и мощные электрические двигатели, значение сбора данных для измерений возрастает, учитывая его ключевую роль в управлении сложными физическими и инженерными аспектами. Будь то в области моделей симуляции теплового управления или оценок на испытательном стенде, достижение высокоточных измерительных данных имеет первостепенное значение.

В этой связи становится необходимым использование передовых измерительных технологий, отличающихся компактностью, адаптивностью и гибкостью. Интеграция беспроводных технологий передачи данных дополнительно повышает эффективность сбора данных, в то время как использование прочных материалов, способных выдерживать суровые окружающие условия, обеспечивает надежность и долговечность измерительных систем.