트랙터의 모터 설계 및 응용

트랙터의 모터 설계 및 응용

농업 전력 장비가 전기화 및 지능으로 발전함에 따라 영구 자석 동기 모터(2015 년)가 이상적인 전기 트랙터용 드라이브 솔루션 그들의 고능률,고성능 조밀도 및 정확한 통제. 아래 는 트랙터 의 주력 설계 고려 사항 이다.

1. 유동 전동기의 장점:유동 전동기의 장점:유동 전동기의 장점:유동 전동기의 장점:유동 전동기

특징

2015 년

유도 전동기(메신저)

직류 모터

효율성

92%96%

85%90%

75%85%

전력 밀도

높은(콤팩트&라이트급 선수)

중간

낮음(정류자 필요)

속도 제어

우수(벡터 제어)

빈약 한(에 따라 다름)

좋은(하지만 브러쉬 필요)

유지 보수

유지 보수가 필요 없는

낮은 유지 보수

높음(브러시 마모)

비용

높은(희토류 자석)

낮은

보통


응용 프로그램:

트랙터의 모터 설계 및 응용

&황소;전기 트랙터 메인 드라이브(디젤 엔진 교체).

&황소;전력의 대전(전원 이륙).

&황소;유압 펌프/보조 시스템 드라이브.

2. 트랙터의 주요 설계 매개 변수


(1)힘&토크 필요조건


트랙터는 복잡한 조건에서 작동하며,둘 다 필요합니다. 저속에서 높은 토크(쟁기질) 그리고 능률적인 고속 수송:

&황소;작은 트랙터(25-50 마력): 2018 년 10 월 20 일,정격 토크 150 300 나노미터.

100-100 마력:100-100 마력:100-100 마력:100-100 마력:100-100 마력:100-100 마력:100-100 마력:100-100 마력:100-100 마력

불;대형 트랙터(100+HP):75–200kW pmsm 모터,정격 토크 600–1500Nm.

피크 토크 수요(단기 과부하):

&황소;필요 2•3•경작 또는 등반시 정격 토크.

&황소;필드 약화 제어는 고속 작동을 확장하는 데 필요한.

(2)속도 범위


&황소; 쟁기질 모드:1500 분당회전수(높은 토크 출력).

&황소; 수송 형태:1500 분당회전수 3000 분당회전수(효율성에 최적화).

&황소; 표준 속도:540/1000 분당회전수(정확하게 일치해야합니다).

(3)냉각 방법

냉각 솔루션

응용 프로그램

장점 및 단점

자연 냉각

낮은 전력(

간단하고 저렴한 비용이지만 제한된 방열.

강제 공기 냉각

트랙터는 다음과 같습니다.

팬이 필요하고 전력 소비가 증가합니다.

액체 냉각

높은 전력(>50 킬로와트)

지속적인 무거운 짐을 위해 적당한 능률적인 냉각.


추천:

&황소;액체+오일 이중 냉각(고전력 트랙터,예를 들어,200+킬로와트).

3. 모터 토폴로지 설계

트랙터의 모터 설계 및 응용


(1)회 전자 자기 회로 구조

유형

특징

응용 프로그램

표면 장착

단순,낮은 토크 리플,하지만 높은 속도로 자기 소자하는 경향이.

소형/중형 트랙터.

내부(아이피엠)

높은 소자 저항,넓은 속도 범위,견고한.

대형/고속 트랙터.


추천:

&황소;내부 오후(아이피엠)(고속 및 과부하 요구 사항의 균형).

(2)고정자 슬롯 및 극 쌍


&황소; 극 쌍:일반적으로 4&8 폴란드 (속도와 토크의 균형).

1000 분당회전수 1000 분당회전수 1000 분당회전수 1000 분당회전수 1000 분당회전수 1000 분당회전수 1000 분당회전수 1000 분당회전수

&황소; 고정자 슬롯:36 또는 48 슬롯(코깅 토크 및 노이즈 감소).

(3)영구 자석 재료

자료

잔존(브롬)

보자력

비용

적합성

2015 년

1.0-1.4 톤

800,000,000,000,000,000,000,000

높은

고성능 트랙터.

페라이트

0.4-0.5 톤

200,000,000,000,000,000,000

낮은

저비용 경 트랙터.


추천:

자석(높은 에너지 밀도,고성능 트랙터에 이상적).

4. 제어 시스템 설계


(1)통제 전략

트랙터의 모터 설계 및 응용


필드 지향 제어(초점):

&황소;디커플 토크/빠른 동적 응답 속도 제어.

&황소;쟁기질하는 동안 즉시 높은 토크 요구에 이상적.

직접 토크 제어:

&황소;센서리스 작동,강력한하지만 높은 토크 리플.

(2)센서 선택


인코더 (고정밀,예:17 비트 절대 인코더).

센서리스 제어 (비용을 줄이지 만 저속 성능을 저하시킵니다).

(3)인버터 매칭


전압 레벨:400 볼트(작은/중간),600 볼트(대형 전기 트랙터).

시크 모스페트:감소된 손실을 위한 고주파 엇바꾸기.

5. 트랙터 시스템과의 통합

트랙터의 모터 설계 및 응용


(1)기계적 통합


&황소; 직접 구동:모터는 드라이브 트레인에 직접 연결(기어 박스를 제거하지만 필요 높 토크 모터).

&황소; 하이브리드 병렬:디젤 엔진(전환 솔루션).

(2)에너지 관리


&황소; 건전지 수용량:

1000 킬로와트(4 시간 8 시간 작동).

2015 년 10 월 15 일에 확인함.

&황소; 회생 제동:감속시 에너지를 회복합니다.

(3)환경 적응성


&황소;보호 등급:먼지/방수로 가혹한 농가 환경에서도 사용할 수 있습니다.

&황소;진동 저항:강화된 베어링 및 구조(거친 지형용).

6. 실제 응용 프로그램


존 디어 세샘 (순수 전기 트랙터):

불;듀얼 PMSM 드라이브(300kW total),액체 냉각했습니다.

전기 트랙터 (중국):

120 킬로와트 아이피엠 모터,초점 제어,5 시간 런타임.

트랙터의 모터 설계 및 응용

7. 미래 동향


2018 년 10 월 15 일에 확인함.:케이블 무게를 줄이고 효율을 높여줍니다.

►Rare-earth-무료 PM 모터:최적화된 페라이트 설계와 같은 엔디페비에의 의존도를 감소시킵니다.

스마트 토크 분포는 스마트 토크 분포를 나타냅니다.:멀티 모터 드라이브+전자 차동(현장 이동성 향상).

8. 디자인 요약

주요 측면

권장 솔루션

모터 유형

2018 년 10 월 15 일

냉각 방법

액체 냉각(>50 킬로와트)

제어 전략

초점+고정밀 인코더

자석 물자

2015 년

시스템 전압

400 볼트---600 볼트


트랙터는 균형을 유지해야합니다. 높은 토크,넓은 속도 범위 및 가혹하 환경 내구성. 전자기 설계,냉각 및 제어 알고리즘을 최적화하면 전기 트랙터의 효율성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

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