Xi hwa huwa il-Control Oriented towards Field? Note: There seems to be a misunderstanding in the above translation. Let's correct it to properly reflect the meaning and ensure it is accurately translated into Maltese. Għaliex Hu l-Field Oriented Control?

X’id Field Oriented Control?

Field Oriented Control Definied

Il-field oriented control huwa tixtika sofiċita li tmexxi l-moturi tal-indukazzjoni AC billi jikkontrolla indipendentement it-tork u l-flus magneżiku, simili għal moturi DC.

Prinċipju ta’ ħaddiem tal-Field Oriented Control

Il-field oriented control ikkonsisti f’dak li jikkontrolla l-iktar stator rappreżentati mill-vettur. Din il-kontroll hija bsata fuq projezzjonijiet li jibdel sustem tal-tri fazji dipendenti minn żmien u speeċ fil-sistema tat-tnejn koordinati (d u q frame) mhux varjanti bl-ħin.

 Dawn it-tibdilijiet u d-darbiet jiġu b’struttura simili għall-kontroll ta’ mašina DC. Il-mašini FOC beżgħu żewġ kostanti bħala referenzi: komponent tal-tork (allinhjat mal-kordinata q) u l-komponent tal-flus (allinhjat mal-kordinata d).

Il-voltiġġi tri-fazji, l-iktar u l-flus tal-moturi AC jistgħu jiġu analizzati fl-termini ta’ vetturi spazjal kompliċati. Jekk inkunu ja, jb, jc bħala kurrenti istantaneji fi l-fazji tal-stator, is-silġ tal-iktar stator definiss bil-mod segwenti:

Fejn, (a, b, c) huma l-assi tas-sistema tri-fazji.Dan il-vettur spazjal tal-iktar irrapreżenta s-sistema tri-fazji sinjuzjali. Huwa jista’ jiġi biddel fis-sistema tat-tnejn koordinati mhux varjanti bl-ħin. Dan it-tibdil jista’ jiġi diviż fl-ewwel passi:

(a, b, c) → (α, β) (it-tibdil Clarke), li jagħti l-output ta’ sistema tat-tnejn koordinati varjanti bl-ħin.

(a, β) → (d, q) (it-tibdil Park), li jagħti l-output ta’ sistema tat-tnejn koordinati mhux varjanti bl-ħin.

It-tibdil (a, b, c) → (α, β) (it-tibdil Clarke)Il-kwantità tri-fazji, jew voltiġġi jew kurrenti, li jvarjaw bl-ħin lungi l-assi a, b, u c jistgħu jiġu biddlu matematikament fit-tnejn fazji voltiġġi jew kurrenti, li jvarjaw bl-ħin lungi l-assi α u β permezz tal-matriċi tal-tibdil segwenti:

Assumint li l-assi a u l-assi α huma nello stess direzzjoni u β hu ortogonali għalihom, għandna d-diagramma vettur segwenti:

Id-darba ta’ fuq modifika s-sistema tri-fazji għal sistema tat-tnejn dimensjonali ortogonali (α, β) kif jiġi spjegat hawn taħt:

Ikkuntant li dawn it-tnejn fazji (α, β) kurrenti għadhom idependenti minn żmien u speeċ.It-tibdil (α, β) → (d.q) (it-tibdil Park)Din hi l-importanza kbira tal-tibdil FOC. Infatti, din id-darba tbiddel is-sistema tat-tnejn koordinati fissa (α, β) għal sistema riferiment rotanti d, q. Il-matriċi tal-tibdil jiġi data hawn taħt:

Fejn, θ hu l-angolu bejn is-sistema riferiment rotanti u fisso.

Jekk tkunssidera l-assi d allinhjat mal-flus tal-rotor, Ritratt 2 jirriżulta r-rapport mill-għasfur riferiment għal vettur tal-iktar:

Fejn, θ hu posizzjoni tal-flus tal-rotor. Il-komponenti tal-tork u tal-flus tal-vettur tal-iktar jiġu determinati permezz tal-equazzjonijiet segwenti:

Dawn il-komponenti jidependu mill-komponenti tal-iktar (α, β) u mill-posizzjoni tal-flus tal-rotor. Jekk tikseb l-posizzjoni tal-flus tal-rotor akkurat, meta permezz tal-equazzjoni diġà menzjoni, il-komponenti d, q jistgħu jiġu kkalkulati b’silġ. Fl-istant dan, it-tork jista’ jiġi kontrollet direttament għax il-komponent tal-flus (isd) u l-komponent tal-tork (isq) huma indipendenti issa.

Modul Bażiku għal Field Oriented Control

Il-kurrenti tal-fazji tal-stator jiġu misjur. Dawn il-kurrenti misjuri jiġu infeddu fin-nofs tal-blokk tal-tibdil Clarke. L-output ta’ din id-darba huma intitolati isα u isβ. Dawn it-tnejn komponenti tal-iktar jiġu infeddu ft-tibdil Park block li jipprovdi l-iktar fid-d, q riferiment. 

Il-komponenti isd u isq jiġu konfrontati mal-referenzi: isdref (il-referenza tal-flus) u isqref (il-referenza tal-tork). Fl-istant dan, l-struttura tal-kontroll għandha l-avvantagi li tista’ tiġi użata biex tkontrolla xejn masini sinkroni jew induzzjoni bħalissa bħal bidla tal-referenza tal-flus u trakkja posizzjoni tal-flus tal-rotor. Fil-każ ta’ PMSM il-flus tal-rotor hu mfixx minn l-holma mhux hemm bżonn li tħolqu un. 

Għalhekk, meta tkontrolla PMSM, isdref għandu ikun 0. Bħalihom masini tal-indukazzjoni beżgħu flus tal-rotor li jkun creat biex jopraw, il-referenza tal-flus mhux se tkun 0. Dan elimina waħda mid-disavvantagġi prinċipali tas-strutturi tal-kontroll "klasiki": il-portabilità mid-asinkroni għal drives sinkroni. 

L-output tal-kontrollers PI huma Vsdref u Vsqref. Huma japplikaw ft-tibdil invers Park. L-output ta’ din id-darba huma Vsαref u Vsβref jiġu infeddu l-algoritmu SVPWM. L-output ta’ din il-bluk jipprovdu s-segnali li jidhru l-inverter. Hawn kella tibdil Park u tibdil invers Park beżgħu l-posizzjoni tal-flus tal-rotor. Għalhekk, l-posizzjoni tal-flus tal-rotor hija l-essenza tal-FOC.

Il-valutazzjoni tal-posizzjoni tal-flus tal-rotor hija differenti jekk nkunsidraw is-sinkroni jew masini tal-indukazzjoni.Fil-każ ta’ masini sinkroni, is-speeċ tal-rotor huwa l-istess għal is-speeċ tal-flus tal-rotor. Allura l-posizzjoni tal-flus tal-rotor tiġi determinata direttament permezz sensur tal-pożizzjoni jew permezz tal-integrazzjoni tal-speeċ tal-rotor.

Fil-każ ta’ masini tal-indukazzjoni, is-speeċ tal-rotor mhux huwa l-istess għal is-speeċ tal-flus tal-rotor minħabba l-slipp; allura metodu partikulari jiġi użat biex valuta l-posizzjoni tal-flus tal-rotor (θ). Din il-metodu tuża l-model tal-kurrent, li beżgħu żewġ equazzjonijiet tal-model tal-motur tal-indukazzjoni fid-d,q riferiment rotanti.

Diagramma Blokk Semplifikat Indirett FOC

Klassifikazzjoni tal-Field Oriented Control

Il-FOC għal drive tal-motur tal-indukazzjoni tista’ tiġi klassifikata f’żewġ tipi: Indirett FOC u Dirett FOC skemi. Fil-strategija DFOC ivettur tal-flus tal-rotor huwa imwaqqaf permezz sensur tal-flus montat fil-air-gap jew permezz tal-equazzjonijiet tal-voltiġġi minn parametri tal-mašina elektrika.

 Imma fil-każ ta’ IFOC, ivettur tal-flus tal-rotor huwa stimat permezz equazzjonijiet tal-FOC (model tal-kurrent) li beżgħu misurazzjoni tal-speeċ tal-rotor. Minn dawk skemi, IFOC huwa aktar comunament użat għax fit-mode loop chiusa tista’ topera l-istess speeċ mill-veloċità sero sa l-alt veloċità ta’ field-weakening.

Avvantaggi tal-Field Oriented Control

• Risposta tal-tork aġġornata.

• Kontroll tal-tork għal frekwenziji u speeċ bassi.

• Aċċuratzjoni speeċ dinamika.

• Riduzzjoni fis-ħajt tal-motur, kos u konsum tal-enerġija.

• Operazzjoni fir-żejjed qudrant.

• Kapaċità overload għad-daqqa.