Говорячи про принцип керування двигуном постійного струму з інвертором джерела Z
Інвертор Z-Джерела (ZSI) - це перетворювач постійного струму, який виконує функції одноразового збільшення та збільшення. Унікальною перевагою ZSI є його наскрізне стан, в якому два перемикачі одного і того ж моста можуть бути включені в одну мить. Ніякого мертвого часу не потрібно, спотворення виходу значно зменшується, і вищий вихід може бути забезпечений без використання фільтра LC. ZSI долає концептуальні та теоретичні обмеження традиційних систем і може підвищувати вхідну напругу постійного струму без використання перетворювачів DC / DC або підвищувальних трансформаторів. У цьому документі, ZSI водій з спритною випадковою шириною модуляції імпульсу (RPWM) технологія є запропонована для sensorless BLDC двигун, котрий спрямовує покращити дію BLDC двигун ведуть систему.
ZSI долає концептуальні та теоретичні бар'єри та обмеження традиційних систем, а також може збільшити вхідну напругу постійного струму без допомоги перетворювача DC-DC або підвищувального трансформатора.
Двигуни постійного магніту без постійного струму (BLDC) використовуються в різних додатках завдяки їхній більш високій ефективності, більшому співвідношенню потужності до ваги та меншим витратам на технічне обслуговування. Двигун BLDC трапецеїдальної електрорушійної сили (ЕМП) вимагає інформації про положення ротора для замовлення приводного приводу. Ця позиційна інформація зазвичай генерується трьома датчиками ефекту Холла, розміщеними на неприводному кінці двигуна. Однак ці сенсори, чутливі до температури, не тільки підвищують вартість двигуна, але й потребують спеціальних механічних налаштувань.
Ця стаття має на меті дослідити, як поліпшити продуктивність систем приводу двигуна BLDC. Для цього пропонується схема приводу ZSI, яка використовує розумну методику з шириною модуляції імпульсів (RPWM) для керування двигуном без датчиків BLDC. Запропонована система використовує датчик задньої електрорушійної сили (BEMF) для оцінки позиції, і ZSI-привід може забезпечити більш широкий діапазон напруг підсилення. Для моторного приводу ZSI-BLDC ця робота пропонує метод DUTSBPWM, який дозволяє досягти випадковості двома шляхами з чотирма початковими носіями.
Дві з носіїв є нормальними і інвертованими трикутними хвилями з фіксованою частотою, а третій і четвертий носії є частотно-перетвореними трикутними хвилями, отриманими генератором хаотичної частоти та її інвертором. Спосіб гармонійного розподілу потужності DTRSBPWM перевершує метод простого підвищення PWM (SBPWM). Дослідження імітації системи приводів виконувалися на програмному забезпеченні MATLAB і перевірялися за допомогою пристрою FPGA (XC6SLX45), що програмується на польовій програмі SPARTAN-6. Дана стаття буде зосереджена на загальних гармонічних спотвореннях (THD) вихідної напруги, використання шини постійного струму та коефіцієнту гармонійного розширення (HSF).
Як працює ZSI
Інвертор Z-джерела - це перетворювач постійного струму, який може виконувати функцію підсилення та підвищення потужності як єдиний етап. ZSI долає концептуальні та теоретичні бар'єри та обмеження традиційних систем, а також може збільшити вхідну напругу постійного струму без допомоги перетворювача DC-DC або підвищувального трансформатора. Принцип роботи ZSI можна розділити на чотири режими. Перший режим є традиційним режимом активного стану, де інверторний міст діє як джерело струму для лінії постійного струму. Другий режим є режимом через стан, в якому інверторний міст працює в одному з двох звичайних нульових векторів, що проходять через верхній і нижній пристрої інвертора. Третій режим - це непрохідний режим, де струм індуктора сприяє зменшенню гармонік струму лінії. Четвертий режим є традиційним нульовим станом, тобто інверторний міст працює в одному з нульових станів.
Просте підвищення ШІМ
Найбільш поширеним методом перемикання, використовуваним ZSI, є простий прискорюючий ШІМ. Це простий спосіб, тільки дві прямі лінії для управління через стан. Коли трикутна форма сигналу вище, ніж верхня огинаюча VP, або нижче нижньої огинаючої VN, схема працює в наскрізному стані. В інших випадках він працює як традиційний PWM-носій. Під час простого прискорення ШІМ напруга, що створюється всім пристроєм, є високим.
Безсенсорне керування двигуном BLDC, що подається ZSI
Безсенсорне керування ZSI показано на малюнку 1. Мотор BLDC контролюється без датчиків, оцінюючи момент переходу нуля задньої ЕМП (від напруги на терміналі) і правильний момент комутації і подаючи її в схему ZSI. Контроль швидкості двигуна визначається пропорційним інтегральним контролером (PIC) і порівнюється з еталонною швидкістю керуючого впливу.
