Rääkides alalisvoolu mootoriga Z-tüüpi inverteriga
Z-allika inverter (ZSI) on DC-AC muundur, mis täidab ühe ja sama etapi funktsioone. ZSI ainulaadne eelis on selle läbiv olek, kus sama silla kahte lülitit saab samal hetkel sisse lülitada. Ei ole vaja surnud aega, väljunddoonor on oluliselt vähenenud ja kõrgemat väljundit saab pakkuda ilma LC-filtrit kasutamata. ZSI ületab traditsiooniliste süsteemide kontseptuaalsed ja teoreetilised piirangud ning võimendab alalisvoolu sisendpinget ilma alalisvoolu / alalisvoolutugevuse muundureid või kiirendusmuundureid kasutamata. Selles dokumendis pakutakse sensorita BLDC mootorile ZSI draiverit, millel on nutika juhusliku pulsilaiuse modulatsiooni (RPWM) tehnoloogia ja mille eesmärk on parandada BLDC mootori juhtimissüsteemi jõudlust.
ZSI ületab traditsiooniliste süsteemide kontseptuaalsed ja teoreetilised tõkked ja piirangud ning võimendab ka alalisvoolu sisendpinget ilma DC-DC võimenduse muunduri või kiirendusmuunduri abita.
Püsimagnetita harjadeta DC (BLDC) mootoreid kasutatakse mitmesugustes rakendustes tänu nende suuremale kasutegurile, suuremale võimsuse ja kaalu suhtele ning madalamatele hoolduskuludele. Trapetsikujulise elektromotoorjõu (EMF) BLDC mootor vajab rootori asendi teavet ajami ajami tellimiseks. See positsiooniteave genereeritakse tavaliselt kolme Hall-efekti anduriga, mis on paigutatud mootori mitte-ajamile. Need temperatuuritundlikud andurid mitte ainult ei suurenda mootori kulusid, vaid nõuavad ka spetsiaalseid mehaanilisi seadistusi.
Käesoleva dokumendi eesmärk on uurida, kuidas parandada BLDC mootorite käitamise süsteeme. Selleks pakutakse välja ZSI sõiduplaan, mis kasutab nutika juhusliku impulsi laiuse modulatsiooni (RPWM) tehnikat andurita BLDC mootori juhtimiseks. Kavandatav süsteem kasutab positsioonide hindamiseks tagasi elektromootori jõu (BEMF) sensorit ja ZSI-kettaseade võib pakkuda laiemat pingetugevust. ZSI-BLDC mootorsõidu puhul pakub käesolev dokument välja ümbersuunatava kahekordse juhusliku lihtsa impulsi laiusmodulatsiooni (DTRSBPWM) tehnika, mis võimaldab kahel viisil saavutada juhuslikkuse nelja esialgse kandjaga.
Kaks kandjat on normaalsed ja ümberpööratud fikseeritud sagedusega kolmnurklained ning kolmas ja neljas kandur on sagedusmuundatud kolmnurklaine, mis saadakse kaootilise sagedusgeneraatori ja selle inverteriga. DTRSBPWM-i harmoonilise võimsuse jaotamise meetod ületab lihtsa võimenduse PWM (SBPWM) meetodi. Draivisüsteemi simulatsiooniuuringud viidi läbi MATLABi tarkvaraga ja on valideeritud SPARTAN-6 Field Programmeeritava Gate Array (FPGA) (XC6SLX45) seadmega. See artikkel keskendub väljundliini pinge, alalisvoolu siini kasutamise ja harmoonilise laiendusteguri (HSF) harmoonilisele moonutusele (THD).
Kuidas ZSI töötab
Z-allika inverter on alalisvoolu vahelduvvoolu muundur, mis suudab ühe astmena täita hüppelemente. ZSI ületab traditsiooniliste süsteemide kontseptuaalsed ja teoreetilised tõkked ja piirangud ning võimendab ka alalisvoolu sisendpinget ilma DC-DC võimenduse muunduri või kiirendusmuunduri abita. ZSI tööpõhimõtet võib jagada nelja režiimi. Esimene režiim on traditsiooniline aktiivse oleku režiim, kus muunduri sild toimib alalisvooluühenduse vooluallikana. Teine režiim on läbioleku režiim, kus muunduri sild töötab ühes kahest tavalisest nullvektorist, mis läbib inverteri ülemise ja alumise seadme. Kolmas režiim on mitte-läbiv režiim, kus induktorivool aitab vähendada voolu voolu harmoonikat. Neljas režiim on traditsiooniline nulli olek, st inverterisild toimib ühes nullist.
Lihtne tõsta PWM
Kõige tavalisem ZSI poolt kasutatav lülitusmeetod on lihtne PWM. See on lihtne viis, vaid kaks sirget joont, et kontrollida läbi olekut. Kui kolmnurklaine on kõrgem kui ülemine ümbrik VP või madalam kui alumine ümbrik VN, siis töötab ahel läbivas olekus. Muudel juhtudel töötab see traditsioonilise kandjana PWM. Lihtsa võimenduse PWM ajal on kogu seadme poolt tekitatud pinge koormus kõrge.
ZSI-ga varustatud BLDC mootori andurita juhtimine
ZSI andurita juhtimine on näidatud joonisel 1. BLDC mootorit juhitakse andurita, hinnates tagumise EMF null-ületamise hetke (klemmide pinge) ja õiget kommutatsioonipunkti ning sisestades selle ZSI ahelasse. Mootori kiiruse reguleerimist mõõdab proportsionaalne integreeritud kontroller (PIC) ja võrreldakse kontrolltoimingu võrdluskiirusega.
