Como o controle de velocidade variável de motores CA pode reduzir ruídos, vibrações e aspereza (NVH) e melhorar o conforto ao dirigir veículos elétricos?

O verdadeiro problema de NVH (ruído, vibração e aspereza) em veículos elétricos

 

Muitos motoristas frequentemente ouvem um som agudo, estridente e irritante quando seus veículos começam a acelerar ou a realizar a frenagem regenerativa. Esse ruído, vibração e aspereza (comumente chamados de NVH) não provêm do ruído da estrada ou do vento, mas são transmitidos pelo motor de acionamento e seu controlador. O motor de acionamento principal é bastante diferente de outros componentes auxiliares. Ele precisa operar dentro de uma ampla faixa de velocidades de rotação e torque. Se a estratégia de controle não for implementada corretamente, a força eletromagnética produzirá ruídos incômodos, perturbando o ambiente interno originalmente silencioso. É aqui que entra o controlador. controle de motor CA de velocidade variável Torna-se essencial para o conforto na condução em situações reais.

Regule a pressão com precisão e reduza o ruído.

Muitos engenheiros têm a ideia errada de que o sistema de acionamento CA consegue atingir facilmente uma saída de torque suave. Na verdade, a comutação tradicional em seis etapas ou o ajuste inadequado dos parâmetros do controle PWM podem facilmente causar flutuações de torque em frequências harmônicas específicas. Ao parar em um cruzamento e arrancar novamente, as vibrações do motor e do suporte se transformam diretamente em ruídos metálicos ásperos. Ouvir esses ruídos por muito tempo pode facilmente causar cansaço e irritação. Essa vibração sutil e prolongada afeta significativamente a experiência de condução dos passageiros e reduz o conforto dos veículos elétricos. Para resolver esse problema, é necessário um controle preciso e em tempo real, ciclo a ciclo, da tensão e da frequência. Com o tempo, essas pequenas vibrações podem causar desconforto aos passageiros, dando a impressão de que os veículos elétricos são de baixa qualidade. A solução requer ajustes precisos e ciclo a ciclo da tensão e da frequência.

Partida suave, sem solavancos.

Um algoritmo de controle de velocidade bem projetado permite que a corrente no enrolamento do motor aumente gradualmente, em vez de gerar imediatamente o torque máximo. Quando o veículo estiver trafegando em baixa velocidade em um trecho congestionado da via, o controlador pode aumentar suavemente a frequência fundamental de 0 Hz para 20 Hz em 1 segundo, suprimindo ativamente os harmônicos de baixa ordem. Como resultado, o motorista experimentará apenas uma sensação de condução suave e silenciosa, sem ruídos incômodos. A mesma tecnologia também pode eliminar a sensação de "engasgo" que ocorre frequentemente ao dirigir em estacionamentos.

Correspondência de parâmetros

Para suprimir completamente a oscilação de torque em um veículo de produção, as montadoras contam com um sistema de ajuste específico. motor CA e controladorComo um sistema integrado, o algoritmo de controle orientado ao campo (FOC) do controlador precisa conhecer o fluxo magnético e o perfil de indutância exatos dos ímãs do motor. Quando esses parâmetros são corretamente ajustados, o controlador cancela as correntes harmônicas de 6ª e 12ª ordem, que são as que causam maior ruído audível. Sem essa combinação, mesmo com o uso de hardware de ponta, é impossível alcançar o silêncio absoluto na cabine.

A verdadeira experiência de condução

Um teste de frota com um sedã elétrico popular confirmou essa diferença. Em condições de baixa carga, o controlador original produzia um zumbido de 72 decibéis (A) a uma velocidade de 30 quilômetros por hora. Após a aplicação da tecnologia de controle de velocidade CA, que utiliza modulação por largura de pulso PWM otimizada e supressão ativa de harmônicos, o nível de ruído do mesmo veículo pôde ser reduzido para 58 decibéis (A). O ruído que o ouvido humano consegue perceber claramente foi reduzido em quase três quartos. Muitos motoristas afirmaram que, mesmo dirigindo em altas velocidades, o interior do veículo fica tão silencioso quanto uma biblioteca, e o nível de fadiga do motorista diminuiu significativamente.

O Caminho para o Conforto Premium

 

À medida que os compradores de veículos elétricos se tornam cada vez mais exigentes, o NVH (ruído, vibração e aspereza) do sistema de propulsão se tornou um novo campo de batalha para aprimorar a reputação da marca. Ao adotar a tecnologia de controle de motor CA de frequência variável, seja combinada a um sistema integrado ou utilizando um controlador independente flexível, o conforto ao dirigir deixará de ser apenas uma promessa e se tornará uma realidade para os usuários.