Feem ntau yog siv lub cev muaj zog tswj cov algorithms

Sep 04, 2024 Tso lus

Tsis ntev los no pom qee tus phooj ywg ua si ntau yam kev tswj hwm, kev tswj hwm yog qhov ruaj khov, ua ntej txhua yam, koj tuaj yeem ua si qee qhov kev tswj hwm ntau Algorithms kev paub, yog li ntawm no yog kev sib sau ntawm cov ntsiab lus no los qhia rau koj.

 

1.BLDC Lub Cev Muaj Zog Tswj Algorithm

 

Cov motors tsis yog ntawm tus kheej commutating hom (kev hloov tus kheej hloov mus) thiab yog li ntawd ntau txoj kev nyuaj.

 

BLDC lub cev muaj zog yuav tsum muaj kev paub txog lub rotor txoj hauj lwm thiab cov tshuab uas los ntawm lub cev muaj zog siv thaum lub sijhawm. Rau kaw-voj ceev tswj, muaj ob yam ntxiv, ntsuas rau rotor nrawm / lossis lub cev muaj zog los tswj lub zog ceev.

 

Bldc lub cev muaj peev xwm muaj cov txheej txheem sab-toj lossis ua raws li lub cim PWM cov cim nyob ntawm daim ntawv thov yuav tsum tau ua. Feem ntau cov ntawv thov yuav tsum muaj kev hloov chaw nrawm kev hloov pauv thiab yuav siv 6 cais sab ua teb ua ke nrog PWM cov phiajcim. Qhov no muab kev daws teeb meem siab tshaj plaws. Yog tias daim ntawv thov yuav tsum muaj kev muab haujlwm rau lub sijhawm, lub zog nres, lossis hluav taws xob rov qab, cov phiajcim txhawb pab txhawb nqa PWM cov cim tau zoo.

 

Txhawm rau kom paub qhov chaw ua haujlwm, Bldc Motors siv cov cuab yeej siv hluav taws xob kom muab kev pom tseeb. Qhov no ua rau siv cov xov hlau ntau thiab cov nqi siab dua. Sensorless Bldc tswj tshem tawm cov kev xav tau ntawm cov sensors thiab es tsis txhob siv lub cev muaj zog (lub zog hluav taws xob) los twv seb lub zog rotor. Sensorless tswj yog qhov tseem ceeb rau cov ntawv siv ceev nce qis thiab cov kiv cua thiab cov twj. Qhov kev tswjfwm tsis tas yuav tsum tau siv rau tub yees thiab cua txias compressors thaum Bldc lub motors siv.

 

Tsis muaj-load lub sijhawm nkag thiab ntxiv


Feem ntau ntawm cov mickc bldc tsis tas yuav ua kom tiav pw, tsis muaj kev thauj khoom, lossis tsis muaj kev them nyiaj rau lub sijhawm. Tsuas yog BLDC cov ntawv thov uas yuav xav tau cov kev ua tau zoo ntawm Bldc Server Fotors, Sine Willors, Txhuam AC, lossis PC synchronous lub cev.


Tswj Algorithms


Ntau ntau txoj kev tswj cov ntsiab lus sib txawv yog siv los muab kev tswj cov tshuaj tua kab BlDC. Feem ntau, cov zog tauv taws yog siv ua linear regulators los tswj lub cev muaj zog. Qhov kev mus ze no tsis yog qhov tseeb thaum tsav tsheb muaj zog lub zog. High-fais fab motors yuav tsum yog PWM tswj thiab xav tau ib microcontroller los npaj kev pib thiab tswj haujlwm.


Tswj algorithm yuav tsum muab peb lub luag haujlwm hauv qab no:


Ib lub PWM voltage rau tswj lub cev muaj zog
Ib qho kev siv hluav taws xob rau kev txhim kho thiab pib lub cev muaj zog
Cov hau kev rau kwv yees lub rotor txoj hauj lwm siv rov qab electromotive quab yuam lossis HOS SCHORS
Mem tes dav hlau tes ntsuas tsuas yog siv los siv cov voltage kom muaj zog rau lub cev muaj zog. Qhov siv tau hluav taws xob zoo yog ib feem ntawm PWM lub luag haujlwm voj voog. Thaum muaj kev sib raug zoo tawm tau, lub zog-ceev cov yam ntxwv ntawm BLDC yog tib yam li cov neeg qis DC lub cev muaj zog. Kuj tsis paub meej cov khoom siv hluav taws xob tuaj yeem siv los tswj qhov nrawm thiab nce mus sib txawv torque ntawm lub cev muaj zog.


Lub sijhawm ntawm lub zog hloov hluav taws xob paub cov cua ua kom zoo hauv lub stator los tsim kom muaj lub zog zoo raws li lub rotor txoj haujlwm. Nyob rau hauv ib lub cev muaj zog BLDC, MCU yuav tsum paub txog txoj hauj lwm rotor thiab muaj peev xwm ua tau los ntawm kev siv hluav taws xob ntawm lub sijhawm.


Trapezoidal Rectifier kev coj mus rau BLDC Motors


Ib qho ntawm txoj kev yooj yim tshaj plaws rau BLDC Motors yog siv cov thiaj li hu ua Trapezoidal Rectifier kev sib tw.

 

Simplified framework for ladder controllers for BLDC motors

Cov txheej txheem yooj yim dua rau cov ladder tswj rau Bldc Motors

 

Hauv cov schematic no, tam sim no yog tswj txhua lub sijhawm los ntawm ib khub ntawm lub cev muaj zog, thaum lub sij hawm thib peb lub cev muaj zog yog ib txwm siv hluav taws xob sib txuas ntawm lub zog hluav taws xob.


Peb chav cuab yeej siv nyob rau hauv cov teeb meem loj uas tau siv los muab cov cim ntsuas digital uas ntsuas qhov kev ntsuas ntawm lub cev thiab muab cov ntaub ntawv no ntawm cov tswj hwm lub cev muaj zog. Txij li thaum ntws tawm tam sim no yog sib npaug ntawm ob lub windings nyob rau ib lub sij hawm thiab xoom ntawm lub sijhawm thiab xoom rau ntawm qhov chaw vector nrog tsuas yog ib qho ntawm rau cov lus qhia hauv ib qho. Raws li lub cev muaj zog yog steered, tam sim no ntawm lub cev muaj zog hloov (yog li cov chaw tam sim no ib txwm nyob ntawm qhov ze 30 degrees ntawm 90 degrees hloov.

 

Trapezoidal control

Trapezoidal Control: Tsav WaveTorm thiab Torque ntawm Rectification

 

Cov nthwv hluav taws xob tam sim no nyob rau hauv txhua qhov cua cua yog yog li ntawd trapezoidal, pib ntawm xoom thiab tom qab mus rau xoom thiab tom qab ntawd mus rau qhov tsis zoo.


Qhov no tsim tawm cov chaw nyob tam sim no uas yuav ua kom lom zem sib hloov raws li nws cov kauj ruam hauv 6 cov lus qhia sib txawv nrog kev sib hloov ntawm lub rotor.


Nyob rau hauv lub cev muaj zog cov ntawv thov zoo li cov cua txias thiab te, kev siv ntawm kev nqa cov sensors tsis yog tas li. Rov qab muaj peev xwm muaj peev xwm ua rau muaj cov windings tsis muaj zog yuav siv tau los ua kom tiav cov txiaj ntsig ib yam.


Xws li Trapezoidal tsav lub system yog ntau heev vim tias qhov yooj yim ntawm lawv txoj kev tswj hwm yooj yim, tab sis lawv raug kev txom nyem los ntawm torque riple teeb meem thaum lub retification.


Sinusoidal Recified Khij rau BDLC Motors


Trapezoidal Rectifier kev xeem tsis yog txaus los muab cov khoom sib npaug thiab yog tus qauv ntsuas DC. Qhov no yog feem ntau vim yog qhov tseeb tias lub zog tsim tawm hauv ib lub tsheb muaj zog ntawm peb-theem

 


Ncej Torque=kt [iRsin (O) + Isin (O {{{{{4 4}})]
Qhov twg:
o yog hluav taws xob lub kaum hluav taws xob ntawm txoj hlua tig
Kt yog lub zog tsis tu ncua ntawm lub cev muaj zog
IR, yog thiab nws yog theem degrents

Yog hais tias theem degrents yog Sinusoidal: ir {0}} {3} {3} {3}} sino Yog {= Kuv 0 kev txhaum ({4 4}}}}}}}}}}}}} o); Nws=i0sin (+240 o)
yuav tau txais:

Ncej torque {{{{0}}}. 5I0 * KT (kev ywj pheej tas mus li ntawm lub kaum sab xis)


 

Ib lub rooj sib txig rov ua txhaum lub cev muaj zog los tsav tsheb peb lub cev muaj zog windings uas peb peb lub cev muaj zog sib txawv thiab ua txhaum li lub cev muaj zog rotates. Cov theem ntsig txog ntawm cov dej cawv no tau xaiv xws li uas lawv yuav tsim cov chaw du vectors ntawm rotor tam sim no hauv cov lus qhia orthogonal rau lub rotor nrog invariance. Qhov no tshem tawm lub torque ripple thiab kauj pulses uas cuam tshuam nrog ob tog stattherly.


Txhawm rau kom tsim kom muaj kev sib cav sib ceg du ntawm lub cev muaj zog tam sim no yog lub cev muaj zog rotates, qhov ntsuas yog qhov tsim nyog ntawm txoj haujlwm rotor. Cov cuab yeej siv tsuas yog muab cov kev xam nruj ntawm txoj haujlwm rotor, uas tsis txaus rau lub hom phiaj no. Vim li no, cov lus teb sab-ntawm cov khoom lag luam lossis cov khoom siv zoo sib xws.

 

Simplified block diagram of BLDC motor sine wave controller

Yooj Yim Block Daj Daim Duab ntawm Bldc Tsav Sine Wroution

 

Txij li thaum winding nthwv dej yuav tsum tau ua ke los ua ib qho du tas li rotor degrees. Txoj haujlwm cov ntaub ntawv los ntawm cov ntaub ntawv yog siv los ua ke ob sine vuag nrog theem kev ua haujlwm ntawm 120 degrees ntawm ob. Cov phiajcim no tau ntau ntau los ntawm cov lus txib ntawm lub zog yog li cov amplitude ntawm sine yoj yog sib npaug rau qhov yuav tsum tau ua lub zog. Raws li qhov tshwm sim, ob txoj kev ua txhaum cai ua txhaum cai tam sim no yog cov theem zoo, yog li ua cov stator tig tam sim no nyob rau hauv cov kev taw qhia orthogonal.


Cov Sinussoidal Cov Ntsiab Lus Tam Sim No Cov cim tau tawm ib khub PI tswj hwm uas hloov qhov tam sim no nyob rau hauv ob qho tsim nyog lub cev muaj zog. Qhov tam sim no nyob rau hauv peb lub rotor winding yog qhov tsis zoo ntawm lub tshuaj tua winding thiab yog li tsis tuaj yeem tswj tau nyias. Cov zis ntawm txhua tus maub los Pi maub los xa mus rau ib tug PWM modulator thiab tom qab ntawd mus rau cov zis tawm ntawm tus choj thiab ob lub cev muaj zog. Qhov hluav taws xob thov rau lub davhlau thib peb yog muab tau los ntawm cov cim tsis zoo rau peb lub rooj sib npaug, kev tsim nyog siv rau peb lub txim txhaum hluav taws xob tau sib nrug ntawm 120 degrees sib nrug, feem ntau.


Raws li qhov tshwm sim, cov zis tiag tiag tam sim no WaveForm tseeb Trinausoidal cov cim qhia tam sim no, thiab cov txiaj ntsig tam sim no cov phiajcim tau yooj yim kom muaj cov kev coj ua uas xav tau.


Riam duab Rectifier ntawm kev tswj hwm stabilized tsis tuaj yeem ua tiav los ntawm Trapezoides Rectifier kauj hauv dav dav. Txawm li cas los xij, vim nws qhov kev ua tau zoo ntawm lub cev muaj zog qis, nws yuav cais ntawm lub cev muaj zog nrawm. Qhov no yog vim qhov tseeb tias raws li qhov ceev nce ntxiv, cov tswj hwm them rov qab tam sim no yuav tsum taug qab cov teeb liab sinusoidal ntawm kev nce ntau zaus. Nyob rau tib lub sijhawm, lawv yuav tsum kov yeej cov kev tiv thaiv kev tiv thaiv lub zog ntawm lub cev muaj zog uas nce zuj zus thiab ntau raws li qhov nrawm nrawm.


Txij li thaum Pi cov tswj tau muaj cov lus zoo thiab cov lus teb, lub sijhawm-tsis tshua muaj kev cuam tshuam nrog cov laj kab tam sim no yuav ua rau lub cev muaj zog tam sim no uas nce ntxiv nrog kev nrawm dua. Qhov no yuav cuam tshuam nrog cov kev taw qhia ntawm qhov chaw tshaj tawm tam sim no nrog kev hwm rau lub rotor, yog li ua rau kev coj mus muag ntawm lub quadrenatas.


Thaum qhov no tshwm sim, tsawg dua torque tuaj yeem tsim los ntawm qee qhov nyiaj ntawm tam sim no, yog li ntau tam sim no yog qhov yuav tsum tau ua kom lub zog. Kev ua tau zoo.


Qhov kev txo qis no yuav txuas ntxiv ua kom ceev. Ntawm qee kis, theem kev tshem tawm ntawm qhov tam sim no nce qib 90 degrees. Thaum qhov no tshwm sim, lub zog yog txo kom xoom. Los ntawm kev sib xyaw ua ke ntawm Sinusoidal, qhov ceev ntawm no taw tes rau qhov tsis zoo hauv lub zog tsis zoo thiab yog li ntawd tsis tuaj yeem pom tau.

 

2.Q Lub Cev Muaj Zog


Scalar Tswj


Scalar tswj (lossis v / hz tswj) yog ib txoj kev yooj yim ntawm kev tswj hwm qhov ceev ntawm ib lub cev muaj zog


Lub xeev khov kho qauv ntawm lub cev muaj zog lub cev muaj zog yog siv cov thev naus laus zis, yog li kev ua tau zoo tsis tuaj yeem ua tau. Lub kaw lus tsis muaj lub voj ceev. Txhawm rau tswj lub cev muaj zog, peb-theem fais fab mov txawv tsuas yog nyob rau hauv amplitude thiab zaus.


Kev Tswj Xyuas Vector lossis Kev Sib Nqus Kev Tswj Xyuas


Lub zog nyob rau hauv ib lub cev muaj zog sib txawv raws li kev ua haujlwm ntawm lub stator thiab rotor sib nqus teb thiab peaks thaum ob lub orthogonal rau ib leeg. Hauv scalar raws li tswj, lub kaum sab xis ntawm ob qho sib nqus sib txawv sib txawv.


Vector tswj kom tsim orthoglity dua hauv AC motors. Txhawm rau tswj lub zog, txhua qhov ua kom muaj qhov tam sim no los ntawm kev sib nqus flux kom ua tiav lub luag haujlwm ntawm DC tshuab.


Kev tswj hwm vector ntawm ib lub cev muaj zog yog zoo ib yam li kev tswj hwm ntawm kev ua kom zoo siab DC lub cev muaj zog. Nyob rau hauv DC tsav, lub zog ua si lub zog φ f tsim los ntawm qhov kev zam dhau yog yog orthogonal mus rau armature rau tus kab mob flux φa tsim los ntawm armature tam sim no IA. Cov teb sib nqus no tau decoupled thiab ruaj khov nrog kev sib hwm. Raws li qhov tshwm sim, thaum armature tam sim no yog tswj hwm kom tswj lub zog tseem cuam tshuam thiab cov teb hloov pauv sai.


Kev tswj teb oriented (oc) ntawm ib peb-theem AC lub cev muaj kev ua haujlwm ntawm DC lub cev muaj zog. Txhua tus tswj tau cov hloov pauv yog kev hloov pauv lej rau DC hloov AC. Nws lub hom phiaj tswj hwm tus kheej thiab flux.


Muaj ob txoj hauv kev ntawm kev tswj hwm teb (Foc):


Kev qhia ncaj qha: Cov kev taw qhia ntawm lub rotor flux kaum yog xam ncaj qha los ntawm flux tus neeg pom.


Kev ncaj ncees yog qhov tseeb: Cov kev taw qhia ntawm lub rotor flux kaum yog tau txais kev kwv yees lossis ntsuas qhov rotor nrawm thiab swb.


Vector Kev tswj yuav tsum paub txog txoj haujlwm ntawm lub rotor flux thiab tuaj yeem suav los ntawm cov kev kawm tawm ntawm lub davhlau ya nyob twg thiab yog siv tus qauv sib luag ntawm ib lub cev muaj zog). Txawm li cas los xij, los ntawm kev siv kev nqis tes ntawm kev pom, qhov xav tau ntawm cov kev pab sib sau yog qhov tseem ceeb.


Cov kev sib txawv tuaj yeem siv los siv Vector tswj Algorithms. Kev pub mis-kev kwv yees thiab kev tswj cov txheej txheem tswj tau txhua tus tuaj yeem siv los txhim kho cov lus teb thiab kev ruaj khov.

 

Vector tswj ntawm AC MOTORS: qhov tob tob


Nyob rau hauv lub plawv ntawm vector tswj algorithm yog ob qho kev hloov dua siab tshiab: lub clark hloov dua siab tshiab, ua si hloov dua siab tshiab thiab lawv qhov ntxeev. Kev siv ntawm Clark thiab chaw ua si hloov cia kev tswj ntawm lub rotor tam sim no rau hauv lub rotor cheeb tsam. Qhov no tso cai rau lub rotor tswj system los txiav txim siab txog lub rotor kom ua rau siab tshaj plaws lub zog nyob rau hauv dynamically sib txawv.


Clark hloov dua siab tshiab: Confark Kev hloov pauv hloov pauv tau hloov kho peb-theem ua ke rau ob-txoj kev sib koom ua ke:

 

Clark Conversion

 

Qhov chaw IA thiab IB yog cov khoom sib xyaw ua ke ntawm Orthogonal Datum thiab IO yog qhov tsis tseem ceeb Homoplanar tivthaiv

 

Three-phase rotor current versus rotating reference system

Peb-theem rotor tam sim no tiv tiag rotating siv cov txheej txheem

 

Ua Si Hloov Ua Si: Chaw Ua Si Zauv Hloov Hloov PI-DIRECTAL APRICIIC qhov system rau hauv kev sib hloov system vector.

 

Park Conversion

 

Ob-theem, cov kablus sawv cev yog suav los ntawm Clarke Kev Hloov Pauv thiab tom qab ntawd Fotates lub kaum-sualgle module qhov twg yog qhov d, q thav duab txuas rau lub rotor zog. Kev hloov dua tshiab ntawm kaum puag ec yog qhov tseeb raws li kev sib npaug saum toj saud.


Cov qauv yooj yim ntawm kev sib nqus daim teb oriented vector tswj ntawm ac tsav


Lub Clarke hloov peb-theem ua kom muaj siab IIA, IB, thiab IC los laij ob-theem orthogonal stator-axis curents yog ISD thiab ISQ. Ob ob qho dej ntws hauv cov theem ruaj khov-sib zog ua kom theem stator tau hloov mus rau ISD thiab ISQ, uas tau ua rau cov tiaj ua si transform d, Q. Qhov no yog ua los ntawm kev siv lub tshuab hluav taws xob flux qauv los laij lub rotor lub zog hauv D, Q thav ntawv. Cov dej ntws, isq thiab instantaneous flux lub cev muaj zog yog siv los laij cov hluav taws xob torque ntawm AC induction lub cev muaj zog.

 

Fundamentals of Vector Controlled AC Motors

Cov qauv ntawm vector tswj AC motors

 

Cov nqi no tau muab piv nrog cov nqi thiab kho tshiab los ntawm PI maub los.

 

Ib qho ntawm qhov pom kev zoo ntawm vector-raws li lub cev muaj zog tswj yog tias tib tus qauv tsim nyog los tswj hwm txhua hom AC, PM-AC, ACD lossis BLDC lub cev muaj zog.


Vector tswj ntawm Bldc Motors


Bldc Motors yog qhov kev xaiv tseem ceeb rau kev tswj teb kev tswj hwm vector tswj. Lub Motors tsis muaj peev xwm ua tau zoo dua qub, nce txog 95%, thiab tseem muaj txiaj ntsig zoo ntawm kev kub ceev.


3.TeCer Lub Cev Muaj Zog Tswj Algorithm


Cov hauv qab no yog lub zog loj me tswj schematic:

 

Stepper motor control

Cais ruam lub cev muaj zog tswj feem ntau siv bi-directional tsav tam sim no, thiab nws lub cev muaj zog yog pom tau los ntawm kev hloov lub windings nyob rau hauv ntu. Feem ntau muaj 3 tsav ua ntu zus rau hom stepper stepper no:


1. Ib leeg-theem tag nrho stepper tsav:


Hauv hom no, nws cov windings yog energized nyob rau hauv cov kev txiav txim hauv qab no, AB / CD / CD / CD / CD / CD / CD / BA qhia tias energization ntawm winding ab yog nqa tawm hauv qhov rov qab). Cov kab ntawv no yog lub npe hu ua ib leeg-theem txhua hom-kauj ruam, lossis yoj tsav hom. Txhua lub sijhawm, tsuas yog ib theem yog energized.


2. {{{}}} Pasease puv-kauj ruam tsav:


Hauv hom no, ob theem ob theem yog energized ua ke, kom lub rotor yog ib txwm nyob nruab nrab ntawm ob tug ncej. Hom no yog lub npe hu ua ob-theem puv nkaus, thiab hom no yog qhov tsav tsheb ib txwm muaj rau ob-ncej cov tshuab raj, uas tuaj yeem tso tawm cov torte ntau.


3. Ib nrab stepping hom:


Hom no ua ke ib leeg-theem kauj ruam thiab ob-theem stepping hauv ib lub zog-up, ces ib-theem fais fab-up ..., yog li lub cev muaj zog sau nyob rau hauv ib nrab -Txoj kev nce ntxiv. Hom no yog lub npe hu ua ib nrab-kauj ruam hom, qhov twg cov kauj ruam zoo rau txhua qhov kev zam dhau ntawm lub cev muaj zog yog txo los ntawm ib nrab, thiab nws cov zis torque yog qis dua.


Tag nrho 3 ntawm cov qauv no tuaj yeem siv los tig hauv kev coj rov qab (counterclockwise), tab sis tsis yog tias qhov kev txiav txim tau thim rov qab.


Feem ntau, stepper motors muaj ntau tus ncej kom txo cov kauj ruam dhau mus, txawm li cas los xij, cov kev txiav txim uas lawv tau tsav tseem zoo ib yam.

 

4 Lub Hom Phiaj Dav DC Tswj Algorithms


Kev tswj hwm ceev ntawm General-hom phiaj carors, tshwj xeeb tshaj yog cov siv 2 circh:


1, theem lub kaum sab xis


2, PWM Chopper tswj


Theem Lub Sij Hawm Txog


Theem Lub Chaw Tswj Dav Hlau yog qhov yooj yim tshaj plaws ntawm General-hom muaj lub zog muaj lub cev muaj zog tswj kev tswj hwm. Los ntawm cov triac point arc lub kaum sab xis hloov los tswj qhov nrawm. Theem Lub Chaw Tswj Dav Hlau yog ib qho kev lag luam ntau heev, kev ua tau zoo tseem tsis dhau kev cuam tshuam dhau, yooj yim hluav taws xob hluav taws xob (EMI).

 

phase angle control

 

THAST ACTGURE tswj rau dav dav lub hom phiaj


Cov qauv saum toj no qhia cov txheej txheem ntawm lub kaum sab xis tswj, yog qhov ua rau muaj kev tawm tsam nrawm nrawm Lub sij hawm siv sijhawm kom qeeb lub rooj vag pulses.


PWM Cuav tswj


PWM tswj yog qhov, ntau dua kev daws teeb meem rau cov hom phiaj dav dav lub zog tswj ceev. Hauv cov tshuaj no, lub hwj chim mofets, lossis igbt hloov ntawm lub zog siab recify, uas nyob rau hauv lem tsim lub sijhawm sib txawv rau lub cev muaj zog.

 

PWM Chopper Control for General Purpose Motors

 

PWM Chopp Txhawb tswj kom dav dav lub hom phiaj


Hloov chaw ua haujlwm ntau zaus yog feem ntau 10-20 khank kom tshem tawm suab nrov. Qhov kev tswj hwm no rau dav dav-laj thawj pom zoo hauv kev tswj hwm zoo dua tam sim no thiab zoo dua emi kev ua tau zoo thiab, yog li ntawd, siab dua ua haujlwm tau zoo.

Xa kev nug

whatsapp

Xov tooj

Tug

Kev nug