د میدان چارو کنټرول څه دی؟
میدان چارو کنټرول تعریف شوي
میدان چارو کنټرول یو پیچلیز تکنیک دی چې د AC اندوکشن موټرونو ترمنځ د چورنۍ او مغناطیسی جريانونو لپاره استقلالاً کنټرول کوي، د DC موټرونو ډول.
میدان چارو کنټرول د کارولو اصول
میدان چارو کنټرول د ستور جريانونو چې یو وکتور لخوا نښل شوي چارو لرونکي دی. دا کنټرول د پروجکشنونو پر بنسټ چې یو سه فازه چې د وخت او سرعت پر اړتیا لرونکي نظام ته دوه مختصات (d او q فریم) وخت ثابت نظام تبدیل کوي.
دا تبدیلونه او پروجکشنونه د DC ماشین کنټرول څخه مشابه یو ساختور رامنځته کوي. FOC ماشینونه دوه ثابتونه لپاره اړتیا لري: چورنۍ کمپوننت (د q مختصات سره هم خط) او مغناطیسی جريان کمپوننت (د d مختصات سره هم خط).
AC-موټرونو د سه فازې ولتاژونه، جريانونه او مغناطیسی جريانونه یو پیچلي فضا وکتور په توګه تحلیل کیږي. که چیرې چې یا، یب، یس په ستور فازونو کې لحظتي جريانونه وي، نو ستور جريان وکتور په دې توګه تعريف شوي:
که چیرې چې (a, b, c) سه فازې نظام د مختصات وي.دا جريان فضا وکتور د سه فازې سینوسیال نظام نښل کوي. دا باید ته دوه وخت ثابت مختصات نظام تبدیل شي. دا تبدیل دوه مرحلې ته تقسیم کیږي:
(a, b, c) → (α, β) (کلارک تبدیل)، چې دوه مختصات وخت متغیر نظام چې د ورودی لري.
(a, β) → (d, q) (پارک تبدیل)، چې دوه مختصات وخت ثابت نظام چې د ورودی لري.
(a, b, c) → (α, β) پروجکشن (کلارک تبدیل)سه فازې مقادیر چې یا ولتاژونه یا جريانونه د a, b, او c مختصاتو پر اړتیا ته تبدیل کیږي په دوه فازې ولتاژونو یا جريانونو په توګه چې په α او β مختصاتو کې د وخت پر اړتیا ته تبدیل کیږي د زیرنو تبدیل میټریکس په کارولو سره:
که چیرې چې د a مختصات او د α مختصات یو ځانګړي جهت لري او β آرتوقونکي دي، نو مونږ د زیرنو وکتور نښل لري:
دا پروجکشن د سه فازې نظام ته د (α, β) دوه بعدی آرتوقونکي نظام تبدیل کوي چې په زیرنو ښودل شوي:
که چیرې چې د (α, β) دوه فازې جريانونه هنوز د وخت او سرعت پر اړتیا لري.(α, β) → (d.q) پروجکشن (پارک تبدیل)دا د FOC په توګه یو مهم تبدیل دی. دا پروجکشن د دوه فازې ثابت آرتوقونکي نظام (α, β) ته د d, q چرخاندې مرجع نظام تبدیل کوي. د تبدیل میټریکس په زیرنو ښودل شوي:
که چیرې چې θ د چرخاندې او ثابت مرجع نظام ترمنځ د زاویه وي.
که چیرې چې د d محور په روتر مغناطیسی جريان سره هم خط وي، شکل 2 د دوه مراجعو څخه د جريان وکتور ترمنځ د اړیکې نښل کوي:
که چیرې چې θ د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن وي. د جريان وکتور د چورنۍ او مغناطیسی جريان کمپوننتونه په زیرنو معادلاتو په کارولو سره تعیین کیږي:
دا کمپوننتونه د (α, β) کمپوننتونه او د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن پر اړتیا لري. که چیرې چې شما د دقیق روتر مغناطیسی جريان پوزیشن وکړئ، نو د زیرنو معادله په کارولو سره d, q کمپوننتونه سهوله حساب کیږي. د دې لحظه کې چورنۍ مستقیما کنټرول کیږي ځکه چې مغناطیسی جريان کمپوننت (isd) او چورنۍ کمپوننت (isq) حالا استقلالا دي.
میدان چارو کنټرول لپاره پایه ماډول
ستور فازې جريانونه اندازه کیږي. دا اندازه شوي جريانونه په کلارک تبدیل بلاک کې ورکړل کیږي. د دې پروجکشن خروجي isα او isβ عنوان شوي. دا دوه کمپوننتونه د جريان په پارک تبدیل بلاک کې داخل کیږي چې د جريان د d, q مرجع فریم ورکړل کوي.
isd او isq کمپوننتونه په مراجعو سره مقایسه کیږي: isdref (د مغناطیسی جريان مرجع) او isqref (د چورنۍ مرجع). د دې لحظه کې د کنټرول ساختور یو مزیت لري: دا یا سینکرون یا اسنکرون ماشینونه کنټرول کولو لپاره استعمال کیږي، صرف د مغناطیسی جريان مرجع ته تغییر ورکړه او د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن په پیل کول. د PMSM څخه د روتر مغناطیسی جريان ثابت دی چې د مغناطیسو پر اساس دی چې د یوې مغناطیسی جريان ایجاد نیاز نداره.
پس د PMSM کنټرول کولو وخت isdref باید ۰ وي. ځکه چې د اسنکرون موټرونو لپاره یو روتر مغناطیسی جريان ایجاد شولی شي ترڅو عمل کړي، نو د مغناطیسی جريان مرجع نباید ۰ وي. دا یو له دوه لوی کمبودونو څخه د "کلاسیک" کنټرول ساختورونو څخه اسبي شوي: د اسنکرون تر سینکرون ډرايوبونو څخه یې بریالیتوب.
PI کنټرولرز خروجي Vsdref او Vsqref دی. دا په پارک تبدیل بلنه کې ورکړل کیږي. د دې پروجکشن خروجي Vsαref او Vsβref په فضا وکتور پالس عرضې مدیټیشن (SVPWM) الګوریتم بلاک کې ورکړل کیږي. د دې بلاک خروجي چې د انورټر په کنټرول کې د سیګنالونو ورکړل کیږي. د دې پارک او پارک معکوس تبدیلونه د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن اړتیا لري. پس د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن د FOC اساس دی.
د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن ارزیابی په دې توګه مختلف دی چې که چیرې چې سینکرون یا اسنکرون موټر درنښت کړی.د سینکرون موټر (موټرانو) په توګه د روتر سرعت یوځای د روتر مغناطیسی جريان سرعت وي. پس د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن په مستقیم ډول د پوزیشن سنسور یا د روتر سرعت انتگرال په کارولو سره تعیین کیږي.
د اسنکرون موټر (موټرانو) په توګه د روتر سرعت یوځای نه دی چې د روتر مغناطیسی جريان سرعت ځکه چې د اسلیپ لپاره؛ پس یو خاص روش د روتر مغناطیسی جريان پوزیشن (θ) ارزیابی کولو لپاره استعمال کیږي. دا روش د جرياني ماډل په کارولو سره، چې د اسنکرون موټر ماډل د d, q چرخاندې مرجع فریم ته دوه معادلات اړتیا لري.
میدان چارو کنټرول د ساده غیرمستقیم بلاک چارت
میدان چارو کنټرول د قسمونه
د اسنکرون موټر ډرايو لپاره FOC په عمومي توګه به دوه ډولونه تقسیم کیږي: غیرمستقیم FOC او مستقیم FOC طرحونه. په DFOC استراتیژي کې د روتر مغناطیسی جريان وکتور یا په هوا گاپ کې یو مغناطیسی جريان سنسور په کارولو سره یا د الکترونيکي ماشین پارامیترانو په پایلو څخه د ولتاژ معادلاتو په کارولو سره اندازه کیږي.
که چیرې چې IFOC کې د روتر مغناطیسی جريان وکتور په میدان چارو کنټرول معادلاتو (جرياني ماډل) په کارولو سره د روتر سرعت اندازه کولو اړتیا لري. د دوه طرحونو څخه، IFOC زیاتر عام استعمال کیږي ځکه چې په بندې چرخې کې د ۰ سرعت تر څو سرعت څخه د میدان ضعیف شولو په ډول سهوله کارول کیږي.
میدان چارو کنټرول د مزیتونه
د چورنۍ پاسخ په بهرنی ډول بدلون.
په کم فرکانس او کم سرعتو کې چورنۍ کنټرول.
د سرعت د پوښتنې دینامیکی دقت.
موټر، قیمت او برق کارولو د اندازې کاهیدل.
چهار چوارتیالي عملیات.
کوتاه مدتی ډیر چورنۍ کارولو قابلیت.
