ದ್ವಿಸ್ಥಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಎನ್ನುವುದು ಏನು?

ಫೀಲ್ಡ್ ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಎನ್ನುವುದು ಏನು?

ಫೀಲ್ಡ್ ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ

ಫೀಲ್ಡ್ ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಎಂಬುದು ಒಂದು ಸುಂದರವಾದ ತಂತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ಇದು AC ಪ್ರವೇಶಿಕ ಮೋಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಟಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಅವುಗಳನ್ನು ವಿಚ್ಛಿನ್ನವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ವಿಧಾನವು DC ಮೋಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದಂತೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಫೀಲ್ಡ್ ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಕಾರ್ಯ ಪ್ರinciple

ಫೀಲ್ಡ್ ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ವೆಕ್ಟರ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದರಿಂದ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಾರ್ಪಡುವ ಮೂರು ಪ್ರದೇಶದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಎರಡು ಸಂಕೇತಗಳಿಂದ (d ಮತ್ತು q ಫ್ರೇಮ್) ಸಮಯದ ಮೇಲೆ ಅಸ್ಥಿರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ರೂಪಾಂತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

 ಈ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಭಾಸಗಳು DC ಯಂತ್ರದ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಾಧಾರಣವಾದ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. FOC ಯಂತ್ರಗಳು ಎರಡು ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳನ್ನು ಇನ್ನುಡಿಯ ಸಂದೇಶಗಳಾಗಿ ಗುರುತಿಸುತ್ತವೆ: ಟಾರ್ಕ್ ಘಟಕ (q ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ) ಮತ್ತು ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಘಟಕ (d ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ).

AC-ಮೋಟರ್‌ಗಳ ಮೂರು-ಫೇಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಲಕ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಂತರ ವೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು. ನಾವು ia, ib, ic ಎಂಬುವುದನ್ನು ಸ್ಟೇಟರ್ ಫೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿದರೆ, ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ವೆಕ್ಟರ್ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

ಇಲ್ಲಿ, (a, b, c) ಎಂಬುವುದು ಮೂರು-ಫೇಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಕ್ಷಗಳು.ಈ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂತರ ವೆಕ್ಟರ್ ಮೂರು-ಫೇಸ್ ಸೈನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಎರಡು ಸಮಯದ ಅಸ್ಥಿರ ಸಂಕೇತಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ರೂಪಾಂತರಿಸಬೇಕು. ಈ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಎರಡು ಹಂತಗಳನ್ನಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು:

(a, b, c) → (α, β) (ಕ್ಲಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರ), ಇದು ಎರಡು ಸಂಕೇತಗಳ ಸಮಯದ ವೇರಿಯಬಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

(a, β) → (d, q) (ಪಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರ), ಇದು ಎರಡು ಸಂಕೇತಗಳ ಸಮಯದ ಅಸ್ಥಿರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

(a, b, c) → (α, β) ಪ್ರತಿಭಾಸ (ಕ್ಲಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರ)ಮೂರು-ಫೇಸ್ ಪ್ರಮಾಣಗಳು ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು, a, b, ಮತ್ತು c ಅಕ್ಷಗಳ ಮೇಲೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ, ಈ ಪ್ರತಿಭಾಸ ಮೂಲಕ ಎರಡು-ಫೇಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು, α ಮತ್ತು β ಅಕ್ಷಗಳ ಮೇಲೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ:

a ಅಕ್ಷ ಮತ್ತು α ಅಕ್ಷ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ ಮತ್ತು β ಅವುಗಳ ಮೇಲೆ ಲಂಬವಾಗಿದ್ದರೆ, ನಮಗೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ವೆಕ್ಟರ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಸಿಗುತ್ತದೆ:

ಈ ಮೇಲಿನ ಪ್ರತಿಭಾಸವು ಮೂರು-ಫೇಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು (α, β) ಎರಡು ದಿಕ್ಕಿನ ಲಂಬವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ರೂಪಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ:

ಆದರೆ ಈ ಎರಡು-ಫೇಸ್ (α, β) ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಮಯ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.(α, β) → (d.q) ಪ್ರತಿಭಾಸ (ಪಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರ)ಈ ರೂಪಾಂತರವು FOC ಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಮುಖ್ಯವಾದ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಭಾಸವು ಎರಡು-ಫೇಸ್ ಸ್ಥಿರ ಲಂಬವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು (α, β) d, q ಚಲಿಸುವ ಸಂಕೇತಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ರೂಪಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ. ರೂಪಾಂತರ ಮೈಟ್ರಿಕ್ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

ಇಲ್ಲಿ, θ ಚಲಿಸುವ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಸಂಕೇತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ನಡುವಿನ ಕೋನವಾಗಿದೆ.

ನೀವು d ಅಕ್ಷವನ್ನು ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ, ಚಿತ್ರ 2 ಎರಡು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ವೆಕ್ಟರ್ ಯಾವ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ:

ಇಲ್ಲಿ, θ ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸ್ಥಾನವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ವೆಕ್ಟರ್‌ನ ಟಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಈ ಘಟಕಗಳು (α, β) ಘಟಕಗಳ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸ್ಥಾನದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ನೀವು ಸರಿಯಾದ ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ತಿಳಿದಿದ್ದರೆ, ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಕ d, q ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಟಾರ್ಕ್ ನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಕಾರಣ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಘಟಕ (isd) ಮತ್ತು ಟಾರ್ಕ್ ಘಟಕ (isq) ಇನ್ನೂ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿದೆ.

ಫೀಲ್ಡ್ ಓರಿಯಂಟೆಡ್ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಮೂಲ ಮಾಡುಲ್

ಸ್ಟೇಟರ್ ಫೇಸ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಮಾಪಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾಪಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಕ್ಲಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಭಾಸದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು isα ಮತ್ತು isβ ಎಂದು ಪರಿಚಯಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಎರಡು ಘಟಕಗಳು ಪಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು d, q ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. 

isd ಮತ್ತು isq ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸಂದೇಶಗಳಿಂದ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: isdref (ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಂದೇಶ) ಮತ್ತು isqref (ಟಾರ್ಕ್ ಸಂದೇಶ). ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಿಯಂತ್ರಣ ರಚನೆಯು ಒಂದು ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಇದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮತ್ತು ಪ್ರವೇಶಿಕ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಂದೇಶವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ತಿಳಿಯುವ ಮೂಲಕ ಬಳಸಬಹುದು. PMSM ಯ ಕಾರಣದಿಂದ ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಚುಮ್ಬಕಗಳಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. 

ಈಗ, PMSM ನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವಾಗ, isdref ಶೂನ್ಯವಾಗಿರಬೇಕು. ಪ್ರವೇಶಿಕ ಯಂತ್ರಗಳು ಪ್ರವರ್ತಿಸಲು ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಂದೇಶವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರಬಾರದು. ಇದು ಸುಲಭವಾಗಿ "ಕ್ಲಾಸಿಕ್" ನಿಯಂತ್ರಣ ರಚನೆಗಳ ಪ್ರಮುಖ ದೋಷಗಳಲ್ಲಿನ ಒಂದನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ: ಅಸಂಪೂರ್ಣ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳಿಂದ ಪರಿವರ್ತನೆ. 

PI ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು Vsdref ಮತ್ತು Vsqref ಎಂದು ನೀಡಲಾಗುತ್ತವೆ. ಇವು ವಿಲೋಮ ಪಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರತಿಭಾಸದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು Vsαref ಮತ್ತು Vsβref ಎಂದು ನೀಡಲಾಗುತ್ತವೆ, ಇವು ಅಂತರ ವೆಕ್ಟರ್ ಪಲ್ಸ್ ವೈಡ್ಥ ಮಾಡುವ ಕ್ರಮಾವಳಿ (SVPWM) ಬ್ಲಾಕ್‌ಗೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಬ್ಲಾಕ್‌ನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಇನ್ವರ್ಟರ್‌ನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಗೊಳ್ಳುವ ಸಂದೇಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಪಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ವಿಲೋಮ ಪಾರ್ಕ್ ರೂಪಾಂತರಗಳು ರೋಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯ