Sviðsskipað stýring

AC indúktaflaumur búa til óþróaðar virkni einkenni eins og öruggleiki, trausti og auðveld leit á stýringu. Þeir eru almennt notaðir í ýmsum tækjum frá verkstæðisröðunarkerfi til heimilistækja. En notkun indúktaflauma við hæstu hagkvæðingu er erfitt verkefni vegna þeirra flóknara stærðfræðilegra líkana og ekvlínulegra eiginleika við meting. Þessir þættir gera stýringu indúktaflauma erfitt og kalla fyrir notkun háþróaðrar stýringarreiknirit eins og vigurstýringu.

Introduksjon í Rúmvísindastjórnun

Skalárstýring eins og „V/Hz“ aðferðin hefur takmarkanir á virkni. Skalárstýringarmáta fyrir indúktaflauma gerir vafning á framleiðinni dreifingu. Til að ná betri virkni er því nauðsynlegt að nota meiri uppáhaldsstýringarmáta fyrir indúktaflauma. Með stærðfræðilegri meginferð sem mikroforritunarvörur, stafrænar tölvusignalsgerðir og FGPA búa til, má setja fram flóknari stýringaraðferðir til að skipta dreifingu og magnæðingarföllum í AC indúktaflauma. Þessi skipt dreifingu og magnæðingarflokkur er oft nefndur roter Rúmvísindastjórnun (FOC).

Rúmvísindastjórnun lýsir þeirri leið sem stýring dreifingu og hraða er beint á upplýsingar um rafræna standa flæðisins, eins og í DC flæði. FOC er fyrsta teknologían sem stýrir „raunverulegum“ stýringareiginleikum dreifingu og magnæðingarflokkum. Með skiptingu milli stator straums (magnæðingarflokkur og dreifingu), getur dreifingu framleiðandi flokkur stator straums verið stýrt óháð. Með skiptingu á lágum hraða, getur magnæðingastaða flæðisins verið haldað á réttu stigi, og dreifingu verið stýrð til að regla hraðann.
„FOC hefur verið einungis útbúið fyrir hágæða flæðisverkefni sem geta vinnt mjúkt yfir vítt hraðabili, geta framleiðið fulla dreifingu við núll hraða, og er fæst við hraða og hækkun.“

Virkanefni Rúmvísindastjórnunar

Þetta rúmvísindastjórnun samanstendur af stýringu stator straums sem er framsett með vigri. Þessi stýring byggir á ábendingum sem breyta þremur fasahæðum sem eru tíma- og hraðaáhæft í tvíhlut (d og q ráðun) tímaóáhæft kerfi. Þessar brottagningar og ábendingar leiða til aðgerða eins og DC-vélarstýring. FOC málar þurfa tvær fastar sem inntaksgildi: dreifugildi (samstillt við q ráðun) og magnæðingargildi (samstillt við d ráðun).
Þrjár fasavolt, straumar og magnæðingarflokkar AC-flæða geta verið greindir í orðum af flóknari rúmvísindavigrum. Ef við táknum ia, ib, ic sem augnabliksvísa straumar í statorfasum, þá er stator straums vigur skilgreindur svona:

Þar sem, (a, b, c) eru ásar þriggjar fasakerfi.

Þessi straums rúmvísindavigur lýsir þriggju fasahljóðkerfi. Hann þarf að vera breyttur í tvíhluta tímaóáhæft kerfi. Þessi brottagning getur verið skipt í tvær skref:
(a, b, c) → (α, β) (Clarke-brottagningin), sem gefur úttak af tvíhluta tímaáhæft kerfi.
(a, β) → (d, q) (Park-brottagningin), sem gefur úttak af tvíhluta tímaóáhæft kerfi.
(a, b, c) → (α, β) Brottagning (Clarke-brottagningin)
Þrjár fasamagn, annaðhvort volt eða straumar, sem breytast í tíma á ásum a, b, og c geta verið stærðfræðilega breytt í tvífasa volt eða straumar, sem breytast í tíma á ásum α og β með eftirtöldu brottagningsmatrisinni:

Ef við táknum a og α á sömu ásu og β er hornrétt á þeim, þá höfum við eftirtölda vigurmynd:

Ofangreind brottagning breytir þriggju fasakerfi í (α, β) tvíhluta hornrétt kerfi eins og lýst er hér fyrir neðan:

En þessir tvær fasu (α, β) straumar eru ennig háð tíma og hraða.
(α, β) → (d.q) Brottagning (Park-brottagningin)
Þetta er mikilvægasta brottagning í FOC. Í raun breytir þessi brottagning tvíhluta fastu hornrétt kerfi (α, β) í d, q snúna ráðunarkerfi. Brottagningsmatrisin er sýnd hér fyrir neðan:

Þar sem, θ er horn milli snúna og fastu ráðunarkerfa.
Ef þú táknaðir d ásu samstillt við roter magnæðing, sýnir Mynd 2 tengslin úr tveimur ráðunarkerfum fyrir straums vigur:

Þar sem, θ er stöðu roter magnæðing. Dreifugildi og magnæðingargildi straums vigurs eru ákveðin af eftirtöldum jöfnum:

Þessi hlutar eru háð (α, β) straumsflokkum og roter magnæðingarstöðu. Ef þú veist rétt roter magnæðingarstöðu, þá geturðu auðveldlega reiknað d, q flokkina með ofangreindu jöfnunni. Í þessu augnabliki, getur dreifing verið beinlínis stýrð vegna þess að magnæðingarhluti (isd) og dreifingarhluti (isq) eru óháðir núna.

Grunneining fyrir Rúmvísindastjórnun

Statorfasaströndar eru mæld. Þessar mældar straumar eru settar inn í Clarke-brottagningsblokk. Úttak þessa brottagningar eru nefnd isα og isβ. Þessir tveir flokkar straums innihalda Park-brottagningsblokk sem býr til straums í d, q ráðunarkerfi. isd og isq flokkarnir eru samanburðar við viðmið: isdref (magnæðingarviðmið) og isqref (dreifingarviðmið). Í þessu augnabliki hefur stýringarröðun kost á að hún getur verið notuð til að stýra sama símtímabundnum eða indúktaflaumum með einföldu breytingu á magnæðingarviðmiði og sporingu roter magnæðingarstöðu. Í tilfelli PMSM er roter magnæðing fast ákveðin af magnum svo það sé engin þörf fyrir að búa til eina. Þar af leiðandi, þegar stýruð er PMSM, ætti isdref að vera jafnt núlli. Þar sem indúktaflaumur þurfa að búa til roter magnæðing til að vinna, þá má ekki magnæðingarviðmiði vera núll. Þetta eyðir auðveldlega einu af helstu brattum „klásískra“ stýringarröðunanna: flytjanleikin frá ósama til sama flæðum. Úttak PI-stýringar eru V