Saqlanmış Orientasiya Kontrolü

AC induksiya motorları dayanıklılıq, nəticəli və kolay idarə edilirlik kimi əhəmiyyətli işləmə xüsusiyyətləri ilə öyrənilirlər. Onlar endirim sistemi hərəkəti idarə etmə sistemlərindən ev cihazlarına qədər geniş bir spektrda istifadə olunurlar. Amma induksiya motorlarının ən effektiv şəkildə istifadəsi, onların mürəkkəb riyazi modeli və doyum anında olan xassəvi xarakteristika səbəbindən çətin bir tapşırıqdır. Bu faktorlar induksiya motorunun idarə edilməsini çətinləşdirir və vektor idarəetmə kimi yüksək performanslı idarəetmə alqoritmlərinin istifadəsinə zərurət yaradır.

Məydan Orientasiyası İdarəetməsinə Giriş

"V/Hz" strategiyası kimi skalyar idarəetmənin performansda limitləri var. Induksiya motorları üçün skalyar idarəetmə metodu törəməni yaratmaqdadır. Bu səbəbdən, daha yaxşı dinamik performans elde etmək üçün induksiya motoru üçün daha üstünlükli bir idarəetmə sxemasına ehtiyac var. Mikrocontroller, dijital signal prosessor və FGPA tərəfindən təmin edilən matematik emal imkanları ilə, AC induksiya motorunda törəmə və manyetizasiya funksiyalarını ayırmaq üçün inkişaf etmiş idarəetmə stratejiyaları tətbiq edilə bilər. Bu ayrılmış törəmə və manyetik flux adətən rotor Məydan Orientasiyası İdarəetmə (FOC) kimi tanınır.

Məydan Orientasiyası İdarəetməsi, törəmə və sürətin idarə edilməsinin elektrik motorunun elektromaqnitik vəziyyətinə əsaslandığı şəkildə təsvir edilir, DC motoruna bənzər şəkildə. FOC, ilk dəfə "real" motor idarəetmə dəyişənləri olan törəmə və flux-ı idarə etmək üçün texnologiya olaraq inkişaf etdirilib. Stator çərəyan komponentləri (manyetizasiya fluxu və törəmə) arasında ayırmaqla, stator fluxunun törəmə yaradan komponenti müstəqil şəkildə idarə edilə bilər. Ayrılmış idarəetmə, aşağı sürətdə, motorun manyetizasiya vəziyyəti uyğun səviyyədə saxlanıla bilər və sürəti nizamlamaq üçün törəmə idarə edilə bilər.
"FOC, geniş sürət aralığında yumşaq şəkildə işləyə bilən, sıfır sürətdə tam törəmə yarada bilən və tez ivmələnə və yavaşlamaq imkanı olan yüksək performanslı motor tətbiqləri üçün yalnız inkişaf etdirilib."

Məydan Orientasiyası İdarəetməsinin İşləmə Prinsipi

məydan orientasiyası idarəetməsi stator çərəyanlarını vektorla ifadə edən idarəetməni təşkil edir. Bu idarəetmə, üç fazalı zaman və sürətdən asılı olan sistemini iki koordinat (d və q kadr) zamanın daimi olmayan sistemə çevirmək üçün proyeksiyalara əsaslanır. Bu transformasiyalar və proyeksiyalar, DC maşının idarəetməsi ilə oxşar bir struktura gətirir. FOC maşınları iki sabit kimi giriş referanslarına ehtiyac duyar: törəmə komponenti ( q koordinatı ilə uyğunlaşdırılmış) və flux komponenti ( d koordinatı ilə uyğunlaşdırılmış).
Üç fazalı voltajlar, çərəyanlar və fluxlar kompleks fəza vektorları kimi təhlil edilə bilər. Əgər ia, ib, ic stator fazalarındakı anlık çərəyanlar kimi götürülərsə, stator çərəyan vektoru aşağıdakı kimi təyin olunur:

Bu yer də, (a, b, c) üç fazalı sistemin eksenləridir.

Bu çərəyan fəza vektoru üç fazalı sinusoidal sistemini təmsil edir. Bu, iki dəyişən olmayan koordinat sistemə çevrilə bilər. Bu transformasiya iki addıma bölünə bilər:
(a, b, c) → (α, β) (Clarke transformasiyası), bu iki koordinatlı dəyişən sistem nəticəsini verir.
(α, β) → (d, q) (Park transformasiyası), bu iki koordinatlı dəyişən olmayan sistem nəticəsini verir.
(a, b, c) → (α, β) Proyeksiyası (Clarke transformasiyası)
Üç fazalı kəmiyyətlər, ya voltajlar, ya da çərəyanlar, a, b, və c eksenlərində vaxtla dəyişə bilər. Bunlar, α və β eksenlərində vaxtla dəyişən iki fazalı voltajlar və ya çərəyanlar kimi matematik olaraq transformasiya edilə bilər:

A ekseninin və α ekseninin eyni istiqamətdə olduğu və β-nin onlara ortoqonal olduğu düşünülərsə, aşağıdakı vektor diaqramı alınır:

Yuxarıdaki proyeksiya, üç fazalı sistemi (α, β) iki boyutlu ortoqonal sistemə çevirir:

Amma bu iki fazalı (α, β) çərəyanları hala vaxt və sürətdən asılıdır.
(α, β) → (d.q) proyeksiyası (Park transformasiyası)
Bu, FOC-da ən vacib transformasiyadır. Aslında, bu proyeksiya iki fazalı sabit ortoqonal sistem (α, β)-i d, q dövrəli referans sistemə çevirir. Transformasiya matrisi aşağıdakı kimi verilir:

Burada, θ dövrəli və sabit koordinat sistemi arasındakı bucaqdır.
Əgər d oxunu rotor fluxu ilə uyğunlaşdırırsınızsa, Şəkil 2, çərəyan vektoru üçün iki referans ramka arasındakı əlaqəni göstərir:

Burada, θ rotor fluxu pozisiyasıdır. çərəyan vektorunun törəmə və flux komponentləri aşağıdakı tənliklərlə müəyyənləşdirilir:

Bu komponentlər, (α, β) çərəyan vektor komponentlərinə və rotor flux pozisiyasına bağlıdır. Əgər doğru rotor flux pozisiyasını bilirsinizsə, yuxarıdaki tənliklə, d, q komponenti asandır hesablanır. Bu an, törəmə doğrudan idarə edilə bilər, çünki flux komponenti (isd) və törəmə komponenti (isq) indi müstəqildir.

Məydan Orientasiyası İdarəetməsi Üçün Əsas Modul

Stator faz çərəyanları ölçülür. Bu ölçülən çərəyanlar Clarke transformasiya bloğuna girdilir. Bu proyeksiyanın nəticələri isα və isβ adlandırılır. Bu çərəyanın iki komponenti Park transformasiya bloğuna daxil olur və d, q referans frame-də çərəyanı təmin edir. isd və isq komponentləri, isdref (flux referansi) və isqref (törəmə referansi) referanslarına müqayisə olunur. Bu an, idarəetmə strukturunda bir üstünlük var: o, sadəcə flux referansını dəyişdirməklə və rotor flux pozisiyasını izləməklə sinkron və ya induksiya maşınlarını idarə etmək üçün istifadə edilə bilər. PMSM-in halında rotor fluxu maqnetlər tərəfindən sabit təyin edilir, beləliklə, onu yaratmağa ehtiyac yoxdur. Buna görə, PMSM-i idarə edəndə, isdref sıfıra bərabər olmalıdır. induksiya motorları, iş