Uongozi wa Mzunguko wa Kijani

Mikono ya AC ina vitendo vya kifanani kama utuaji, uhakika na urahisi wa kudhibiti. Wanatumika sana katika misingi yasiyofanani kutoka kwa misisemo ya kihalali ya mikono hadi kwa vifaa vya nyumbani. Hata hivyo, kutumia mikono ya AC kwa ufanisi wao wa juu ni shughuli ya ngumu kwa sababu ya modeli yao ya hisabati inayokuwa na umuhimu na tabia zake za asili za kutokufanana. Viwango hivi vinavyowezekana kunyang'anya udhibiti wa mikono ya AC na kusababisha matumizi ya algorithms za udhibiti yenye ufanisi kama vector control.

Ushauri wa Udhibiti wa Mzunguko wa Chanzo

Udhibiti wa scalar kama "V/Hz" ana ving'ombe vyake vya kifanani kwa mujibu wa ufanisi. Mechanism ya udhibiti scalar inaweza kuboresha mizigo ya nguvu iliyotengenezwa. Kwa hiyo ili kupata ufanisi bora, inahitajika mechanism ya udhibiti yenye ufanisi zaidi kwa mikono ya AC. Na uwezo wa micro-controllers, digital signal processors na FGPA, strategies za udhibiti za kiwango cha juu zinaweza kutumika ili kugeuka nguvu na mzunguko wa chanzo katika motori ya AC. Hii nguvu ghafla na mzunguko wa chanzo inatafsiriwa kama udhibiti wa rotor Flux Oriented Control (FOC).

Udhibiti wa Mzunguko wa Chanzo unaelezea njia ambayo udhibiti wa nguvu na mwendo unategemea kwa msingi wa hali ya electromagnetism ya motori, kama kwenye motori ya DC. FOC ni teknolojia ya kwanza kudhibiti "kwa kweli" variables za udhibiti ya motori ya nguvu na mzunguko wa chanzo. Na kuwa na kupeleka nguvu na mzunguko wa chanzo ya stator (magnetizing flux na nguvu), komponenti ya nguvu ya mzunguko wa stator inaweza kudhibiti kwa kila mtu. Uwekezaji wa udhibiti, kwa mwendo wa chini, hali ya magnetization ya motori inaweza kukamilishwa kwa kiwango sahihi, na nguvu inaweza kudhibiti kwa ajili ya kudhibiti mwendo.
"FOC imeundwa tu kwa ajili ya matumizi ya motori ya juu ambayo zinaweza kufanya kazi vizuri kwa kiwango kikuu cha mwendo, zinaweza kutengeneza nguvu kamili kwenye mwendo wa sifuri, na zinaweza kuzingatia acceleration na deceleration."

Njia ya Kazi ya Udhibiti wa Mzunguko wa Chanzo

Udhibiti wa mzunguko wa chanzo unaelezea udhibiti wa viwango vya stator vilivyotegemea na vekta. Udhibiti huu unategemea kwa projections ambazo hutengeneza mfumo wa miaka mitatu wa muda na mwendo kwa mfumo wa coordinate mbili (d na q frame) ambayo haiendelezi. Transformations na projections hizi huleta muundo kama kwenye udhibiti wa motori ya DC. Mikono ya FOC yanahitaji constant mbili kama references: komponenti ya nguvu (aligned with the q coordinate) na komponenti ya mzunguko wa chanzo (aligned with d coordinate).
Voltage, current na fluxes za motors za AC zinaweza kutathmini kwa complex space vectors. Tukitanzia ia, ib, ic kama currents za stator za moja kwa moja, basi vekta wa current wa stator unaelezwa kama ifuatavyo:

Hapa, (a, b, c) ni axes za mfumo wa miaka mitatu.

Vekta hii ya current inaelezea mfumo wa sinusoidal wa miaka mitatu. Inahitaji kutabadilika kwa mfumo wa coordinate mbili ambayo haiendelezi. Tabadilika hii inaweza kugawanyika kwa hatua mbili:
(a, b, c) → (α, β) (Clarke transformation), ambayo inatoa matokeo ya mfumo wa coordinate mbili ambayo haiendelezi.
(a, β) → (d, q) (Park transformation), ambayo inatoa matokeo ya mfumo wa coordinate mbili ambayo haiendelezi.
(a, b, c) → (α, β) Projection (Clarke transformation)
Quantities za miaka mitatu ya voltage au current, ambazo zinabadilika kwa muda kulingana na axes a, b, na c zinaweza kutathmini kwa two-phase voltages au currents, ambazo zinabadilika kwa muda kulingana na axes α na β kwa transformation matrix ifuatavyo:

Kutokana na axis a na axis α zinazozunguka kwa njia tofauti na β ni orthogonal kwa wao, tunapewa diagramu ifuatayo:

Projection hii inabadilisha mfumo wa miaka mitatu kwa (α, β) two dimension orthogonal system kama ifuatavyo:

Lakini currents hizi za miaka mitatu (α, β) zinaendelea kuzingatia muda na mwendo.
(α, β) → (d.q) projection (Park transformation)
Hii ndiyo transformation ya muhimu zaidi katika FOC. Kwa kweli, projection hii inabadilisha two phase fixed orthogonal system (α, β) kwa d, q rotating reference system. Transformation matrix inaolewa kama ifuatavyo:

Hapa, θ ni pembe ya kati ya coordinate system za rotating na fixed.
Ikiwa unachagua d axis aligned na rotor flux, Figure 2 inaelezea relationship kwa two reference frames kwa current vector:

Hapa, θ ni rotor flux position. Komponenti za nguvu na mzunguko wa chanzo ya current vector zinatumika kwa equations ifuatavyo:

Komponenti hizi zinategemea kwa components ya current vector (α, β) na rotor flux position. Ikiwa unajua position sahihi ya rotor flux, basi, kwa equation hii, d, q component zinaweza kuhesabiwa rahisi. Waktu huo, nguvu inaweza kudhibiti moja kwa moja kwa sababu komponenti ya mzunguko wa chanzo (isd) na komponenti ya nguvu (isq) zinaenda kwa kila mtu.

Moduli ya Msingi kwa Udhibiti wa Mzunguko wa Chanzo

Currents za stator phase zinamalizika. Currents hizi zinapelekwa kwa Clarke transformation block. Outputs za projection hii zinatafsiriwa kama isα na isβ. Komponenti hizi za current zinapewa kwa Park transformation block ambayo hinatoa current kwa d, q reference frame. Komponenti isd na isq zinapigana na references: isdref (the flux reference) na isqref (the torque reference). Waktu huo, muundo wa udhibiti una faida: unaweza kutumika kudhibiti synchronous au induction machines kwa kubadilisha flux reference na tracking rotor flux position. Kwa PMSM, rotor flux ni fixed determined by the magnets kwa hiyo hakuna haja ya kutengeneza mmoja. Kwa hiyo, wakati wa kudhibiti PMSM, isdref inapaswa kuwa sawa na sifuri. Kama induction motors zinahitaji creation ya rotor flux kwa ajili ya kufanya kazi, flux reference lazima usione sawa na sifuri. Hii inafuta moja kwa moja ya majanga makubwa ya "classic" structures za udhibiti: portability kutoka asynchronous hadi synchronous drives. Outputs za PI controllers ni Vsdref na Vsqref. Zinatumika kwa inverse Park transformation block. Outputs za projection hii ni Vsαref na Vsβref zinapelekwa kwa space vector pulse width modulation (SVPWM) algorithm block. Outputs za block hii hutoa signals ambazo zinadhibiti inverter. Hapa Park na inverse Park transformations zinahitaji position ya rotor flux. Hivyo rotor flux position ni muhimu kwa FOC.
Uchanganuzi wa position ya rotor flux unabadilika ikiwa tunachukua motori synchronous au induction.

1. Kwa ajili ya motors za synchronous, mwendo wa rotor ni sawa na mwendo wa rotor flux. Kwa hiyo position ya rotor flux inaweza kupata kwa