ফিল্ড অরিয়েন্টেড কন্ট্রোল কি?

ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণ কি?

ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণের সংজ্ঞা

ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণ একটি জটিল প্রযুক্তি যা AC ইনডাকশন মোটরগুলি নিয়ন্ত্রণ করে দৈর্ঘ্য এবং চৌম্বকীয় ফ্লাক্স স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, যা DC মোটরের মতো।

ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণের কাজের নীতি

ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণ একটি ভেক্টর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা স্টেটার বিদ্যুৎ প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে। এই নিয়ন্ত্রণ এমন প্রক্ষেপণ ভিত্তিক যা তিন ফেজ সময় এবং গতি নির্ভর সিস্টেমকে দুই স্থানাঙ্ক (d এবং q ফ্রেম) সময়-অপরিবর্তনীয় সিস্টেমে রূপান্তরিত করে।

 এই রূপান্তর এবং প্রক্ষেপণগুলি ডিসি মেশিন নিয়ন্ত্রণের একটি সদৃশ কাঠামো তৈরি করে। FOC মেশিনগুলি দুইটি ধ্রুবক ইনপুট রেফারেন্স প্রয়োজন: টর্ক উপাদান (q স্থানাঙ্কের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ) এবং ফ্লাক্স উপাদান (d স্থানাঙ্কের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ)।

AC-মোটরের তিন ফেজ ভোল্টেজ, বিদ্যুৎ প্রবাহ এবং ফ্লাক্সগুলি জটিল স্পেস ভেক্টর দ্বারা বিশ্লেষণ করা যায়। যদি ia, ib, ic স্টেটার ফেজগুলির বর্তমান প্রবাহ হয়, তাহলে স্টেটার প্রবাহ ভেক্টর নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত:

যেখানে, (a, b, c) তিন ফেজ সিস্টেমের অক্ষ।এই প্রবাহ স্পেস ভেক্টর তিন ফেজ সাইনুসযোগ্য সিস্টেম প্রতিনিধিত্ব করে। এটি দুই সময়-অপরিবর্তনীয় স্থানাঙ্ক সিস্টেমে রূপান্তরিত করা প্রয়োজন। এই রূপান্তর দুই ধাপে বিভক্ত করা যেতে পারে:

(a, b, c) → (α, β) (ক্লার্ক রূপান্তর), যা দুই স্থানাঙ্ক সময়-পরিবর্তনীয় সিস্টেমের আউটপুট দেয়।

(a, β) → (d, q) (পার্ক রূপান্তর), যা দুই স্থানাঙ্ক সময়-অপরিবর্তনীয় সিস্টেমের আউটপুট দেয়।

(a, b, c) → (α, β) প্রক্ষেপণ (ক্লার্ক রূপান্তর)তিন ফেজ পরিমাণ, যেমন ভোল্টেজ বা প্রবাহ, যা সময়ের সাথে পরিবর্তনশীল হয় a, b, এবং c অক্ষ বরাবর, গাণিতিকভাবে রূপান্তরিত করা যায় দুই ফেজ ভোল্টেজ বা প্রবাহ, যা α এবং β অক্ষ বরাবর সময়ের সাথে পরিবর্তনশীল হয় নিম্নলিখিত রূপান্তর ম্যাট্রিক্স দ্বারা:

ধরে নেওয়া হল যে a অক্ষ এবং α অক্ষ একই দিকে রয়েছে এবং β তাদের লম্ব, আমরা নিম্নলিখিত ভেক্টর ডায়াগ্রাম পাই:

উপরোক্ত প্রক্ষেপণ তিন ফেজ সিস্টেমকে (α, β) দুই মাত্রার লম্ব সিস্টেমে রূপান্তরিত করে যা নিম্নে বর্ণিত হয়:

কিন্তু এই দুই ফেজ (α, β) প্রবাহ এখনও সময় এবং গতির উপর নির্ভরশীল।(α, β) → (d.q) প্রক্ষেপণ (পার্ক রূপান্তর)এটি FOC-এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ রূপান্তর। এই প্রক্ষেপণ দুই ফেজ স্থির লম্ব সিস্টেম (α, β) কে d, q ঘূর্ণন রেফারেন্স সিস্টেমে রূপান্তরিত করে। রূপান্তর ম্যাট্রিক্স নিম্নে দেওয়া হল:

যেখানে, θ হল ঘূর্ণন এবং স্থির স্থানাঙ্ক সিস্টেমের মধ্যে কোণ।

আপনি যদি d অক্ষকে রোটর ফ্লাক্সের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বিবেচনা করেন, তাহলে চিত্র 2 দুই রেফারেন্স ফ্রেমের মধ্যে প্রবাহ ভেক্টরের সম্পর্ক দেখায়:

যেখানে, θ হল রোটর ফ্লাক্সের অবস্থান। প্রবাহ ভেক্টরের টর্ক এবং ফ্লাক্স উপাদানগুলি নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়:

এই উপাদানগুলি (α, β) উপাদানগুলি এবং রোটর ফ্লাক্সের অবস্থানের উপর নির্ভরশীল। যদি আপনি রোটর ফ্লাক্সের সঠিক অবস্থান জানেন, তাহলে উপরোক্ত সমীকরণ দ্বারা d, q উপাদান সহজে গণনা করা যায়। এই মুহূর্তে, টর্ক সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করা যায় কারণ ফ্লাক্স উপাদান (isd) এবং টর্ক উপাদান (isq) এখন স্বাধীন।

ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণের মৌলিক মডিউল

স্টেটার ফেজ প্রবাহগুলি মাপা হয়। এই মাপা প্রবাহগুলি ক্লার্ক রূপান্তর ব্লকে ফেড করা হয়। এই প্রক্ষেপণের আউটপুটগুলি isα এবং isβ নামে পরিচিত। এই প্রবাহের দুই উপাদান পার্ক রূপান্তর ব্লকে প্রবেশ করে যা d, q রেফারেন্স ফ্রেমে প্রবাহ দেয়।

isd এবং isq উপাদানগুলি রেফারেন্সের সাথে তুলনা করা হয়: isdref (ফ্লাক্স রেফারেন্স) এবং isqref (টর্ক রেফারেন্স)। এই মুহূর্তে, নিয়ন্ত্রণ কাঠামোর একটি সুবিধা রয়েছে: এটি সিঙ্ক্রোনাস বা ইনডাকশন মেশিন উভয়কে নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করা যায়, শুধুমাত্র ফ্লাক্স রেফারেন্স পরিবর্তন করে এবং রোটর ফ্লাক্সের অবস্থান ট্র্যাক করে। PMSM-এর ক্ষেত্রে রোটর ফ্লাক্স ম্যাগনেট দ্বারা স্থির নির্ধারিত হয়, তাই একটি তৈরি করার প্রয়োজন নেই।

তাই, PMSM নিয়ন্ত্রণ করার সময়, isdref শূন্য হওয়া উচিত। ইনডাকশন মোটরগুলি পরিচালনার জন্য রোটর ফ্লাক্স তৈরি করতে হয়, তাই ফ্লাক্স রেফারেন্স শূন্য হওয়া উচিত নয়। এটি "ক্লাসিক" নিয়ন্ত্রণ কাঠামোর মূল অসুবিধাগুলির মধ্যে একটি সহজে অপসারণ করে: অসিঙ্ক্রোনাস থেকে সিঙ্ক্রোনাস ড্রাইভে পরিবর্তন।

PI নিয়ন্ত্রকের আউটপুটগুলি Vsdref এবং Vsqref। এগুলি ইনভার্স পার্ক রূপান্তর ব্লকে প্রয়োগ করা হয়। এই প্রক্ষেপণের আউটপুট Vsαref এবং Vsβref স্পেস ভেক্টর পালস প্রস্থ মডুলেশন (SVPWM) অ্যালগরিদম ব্লকে ফেড করা হয়। এই ব্লকের আউটপুট ইনভার্টারকে চালিত করে। এখানে পার্ক এবং ইনভার্স পার্ক উভয় রূপান্তরই রোটর ফ্লাক্সের অবস্থান প্রয়োজন। তাই রোটর ফ্লাক্সের অবস্থান FOC-এর মূল বিষয়।

রোটর ফ্লাক্সের অবস্থানের মূল্যায়ন সিঙ্ক্রোনাস বা ইনডাকশন মোটর বিবেচনা করা হলে ভিন্ন হয়।সিঙ্ক্রোনাস মোটরের ক্ষেত্রে, রোটর গতি রোটর ফ্লাক্সের গতির সমান। তাহলে রোটর ফ্লাক্সের অবস্থান স্থান সেন্সর বা রোটর গতির সংযোজন দ্বারা সরাসরি নির্ধারিত হয়।

অসিঙ্ক্রোনাস মোটরের ক্ষেত্রে, রোটর গতি রোটর ফ্লাক্সের গতির সমান নয় কারণ স্লিপ; তাই রোটর ফ্লাক্সের অবস্থান (θ) মূল্যায়ন করার জন্য একটি বিশেষ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয় (θ)। এই পদ্ধতি বর্তনী মডেল ব্যবহার করে, যা দুইটি সমীকরণের প্রয়োজন ইনডাকশন মোটর মডেলের d, q ঘূর্ণন রেফারেন্স ফ্রেমে।

সরলীকৃত পরোক্ষ FOC ব্লক ডায়াগ্রাম

ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণের শ্রেণীবিভাগ

ইনডাকশন মোটর ড্রাইভের জন্য FOC সাধারণভাবে দুই প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: পরোক্ষ FOC এবং সরাসরি FOC পদ্ধতি। DFOC পদ্ধতিতে রোটর ফ্লাক্স ভেক্টর হয় এয়ার-গ্যাপে স্থাপিত একটি ফ্লাক্স সেন্সর দ্বারা মাপা হয় বা ইলেকট্রিক্যাল মেশিনের প্যারামিটার থেকে ভোল্টেজ সমীকরণ ব্যবহার করে মাপা হয়।

 কিন্তু IFOC-এর ক্ষেত্রে রোটর ফ্লাক্স ভেক্টর ফিল্ড অরিয়েন্টেড নিয়ন্ত্রণ সমীকরণ (বর্তনী মডেল) ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা হয়, যা রোটর গতির মাপ প্রয়োজন। উভয় পদ্ধতিতে, IFOC বেশি ব্যবহৃত হয় কারণ বন্ধ লুপ মোডে এটি সহজে শূন্য গতি থে