Программное обеспечение бесконтактного двигателя постоянного тока, работающего в режиме векторного управления с датчиком положения ротора (bldc motor, Field Oriented Control - FOC)
Заказать уникальный реферат- 1010 страниц
- 14 + 14 источников
- Добавлена 18.01.2021
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
1 БЕСКОНТАКТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 6
1.1. Общие сведения. Схема построения бесконтактного двигателя постоянного тока 6
1.2 Методы управления бесконтактным двигателем постоянного тока 7
2. ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ БЕСКОНТАКНТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ДАТЧИКОМ ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА 10
2.1. Общие сведения. Принцип управления. 10
2.2 Разработанная модель управления бесконтактным двигателем постоянного тока на базе векторного управления 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16
Так, например, в секторе 1, опорный вектор ток Iref может быть синтезирован из его смежных векторов IAB и IAC. Векторы тока Iab и Iac являются входными фазами a к положительному полюсу и фазами b и c к отрицательному полюсу фиктивной шины постоянного тока.
Рис.3 – Модель управления бесконтактным двигателем постоянного тока: (а) предложенная модель для управления скоростью двигателя BLDC; (б) пространственная векторная диаграмма выпрямительного каскада
Для косвенного управления две матрицы переключения, то есть одна для управления выпрямителем, а другая для управления инвертором, должны быть получены и умножены, чтобы получить девять импульсов ШИМ для переключения матричного преобразователя для работы [1]. Матрица переключения для управления выпрямителем получается с использованием пространственно-векторной модуляции (SVM), а управление гистерезисным током с обратной связью используется для получения матриц переключения инвертора. Модифицированный SVM помогает в достижении единичного входного коэффициента мощности и низких искажений, поскольку небольшой входной фильтр предотвращает попадание нелинейности в сеть.
заключение
Непрямое управление матричным преобразователем обеспечивает гибкость и возможности для улучшения характеристик двигателя. Потери на переключение, то есть количество переключений в интервале выборки, минимизированы по сравнению с традиционным методом. Гистерезисное регулирование тока обеспечивает минимальную ошибку слежения и быструю реакцию двигателя. Коэффициент входной мощности, полученный с помощью предлагаемого метода, также сравнивается с коэффициентом мощности, полученным с помощью традиционного, то есть с встречно-обратными неуправляемыми преобразователями. Этот привод, использующий прямой матричный преобразователь, может быть лучшим решением для приводов двигателей BLDC, который увеличивает удельную мощность с уменьшенными потерями, не влияя на качество электроэнергии.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Anup Kumar, Singha Swapnajit Pattnaik Matrix Converter Operated Hysteresis Current Controlled BLDC Motor Drive for Efficient Speed Control and Improved Power Quality / Procedia Computer Science. V.167, 2020, P. 541-550.
Devendra Potnuru, K.Alice Mary, Ch.Sai Babu Experimental implementation of Flower Pollination Algorithm for speed controller of a BLDC motor / Ain Shams Engineering Journal. V.10, 2019, P. 287-295.
Gamazo-Real, José Carlos et al. (2010) “Position and speed control of brushless DC motors using sensorless techniques and application trends.” Sensors (Basel, Switzerland) 10(7): 6901-6947.
Niknejad P, Agarwal T, Barzegaran MR. (2017) "Utilizing Sequential Action Control Method in GaN-Based High-Speed Drive for BLDC Motor." Machines 5(4): 28.
A. K. Singh, N. M. Kumar, S. Pattnaik and K. V. Reddy. (2016) "Speed control of 3-phase Induction motor fed through direct matrix converter using GSPWM technique with unity input power factor." International Conference on Electrical Power and Energy Systems (ICEPES), Bhopal : 420-425.
V. Bist and B. Singh. (2015) "A Unity Power Factor Bridgeless Isolated Cuk Converter-Fed Brushless DC Motor Drive," IEEE Transactions on Industrial Electronics 62(7): 4118-4129.
Anup K. Singh and Anurag K. Singh. (2013) “Implementation of Direct Matrix Converter using hybrid modulation with minimized losses.” Industrial Electronics Society, IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE: 846-851.
M. C. Cavalcanti, E. R. C. da Silva, A. M. N. Lima, C. B. Jacobina, and R. N. C. Alves. (2002) “Reducing losses in three-phase PWM pulsed DC-link voltage type inverter systems.” IEEE Trans. Ind. Applications 38(4): 1114–1122.
M.Gopinath, S.Jeykumar, T.Yuvaraja Implementation of Four Quadrant Operation of BLDC Motor Using Model Predictive Controller / Materialstoday Proceedings. V.5, 2018, P. 1666-1672.
Devendra Potnuru Alice MaryK., Saibabu Ch. Design and implementation methodology for rapid control prototyping of closed loop speed control for BLDC motor/ Journal of Electrical Systems and Information Technology. V.5, 2018, P. 99-111.
4
2. Devendra Potnuru, K.Alice Mary, Ch.Sai Babu Experimental implementation of Flower Pollination Algorithm for speed controller of a BLDC motor / Ain Shams Engineering Journal. V.10, 2019, P. 287-295.
3. Gamazo-Real, José Carlos et al. (2010) “Position and speed control of brushless DC motors using sensorless techniques and application trends.” Sensors (Basel, Switzerland) 10(7): 6901-6947.
4. Niknejad P, Agarwal T, Barzegaran MR. (2017) "Utilizing Sequential Action Control Method in GaN-Based High-Speed Drive for BLDC Motor." Machines 5(4): 28.
5. A. K. Singh, N. M. Kumar, S. Pattnaik and K. V. Reddy. (2016) "Speed control of 3-phase Induction motor fed through direct matrix converter using GSPWM technique with unity input power factor." International Conference on Electrical Power and Energy Systems (ICEPES), Bhopal : 420-425.
6. V. Bist and B. Singh. (2015) "A Unity Power Factor Bridgeless Isolated Cuk Converter-Fed Brushless DC Motor Drive," IEEE Transactions on Industrial Electronics 62(7): 4118-4129.
7. Anup K. Singh and Anurag K. Singh. (2013) “Implementation of Direct Matrix Converter using hybrid modulation with minimized losses.” Industrial Electronics Society, IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE: 846-851.
8. M. C. Cavalcanti, E. R. C. da Silva, A. M. N. Lima, C. B. Jacobina, and R. N. C. Alves. (2002) “Reducing losses in three-phase PWM pulsed DC-link voltage type inverter systems.” IEEE Trans. Ind. Applications 38(4): 1114–1122.
9. M.Gopinath, S.Jeykumar, T.Yuvaraja Implementation of Four Quadrant Operation of BLDC Motor Using Model Predictive Controller / Materialstoday Proceedings. V.5, 2018, P. 1666-1672.
10. Devendra Potnuru Alice MaryK., Saibabu Ch. Design and implementation methodology for rapid control prototyping of closed loop speed control for BLDC motor/ Journal of Electrical Systems and Information Technology. V.5, 2018, P. 99-111.
Вопрос-ответ:
Как работает программное обеспечение бесконтактного двигателя постоянного тока?
Программное обеспечение бесконтактного двигателя постоянного тока работает в режиме векторного управления с датчиком положения ротора. Оно осуществляет контроль скорости, момента и положения ротора, используя информацию от датчика положения ротора. Таким образом, программа обеспечивает точное управление двигателем и оптимизацию его производительности.
Какая схема построения бесконтактного двигателя постоянного тока?
Схема построения бесконтактного двигателя постоянного тока включает в себя статор (обмотки статора) и ротор (постоянные магниты или обмотки ротора). Статор создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем ротора, вызывая его вращение.
Какие методы управления используются для бесконтактного двигателя постоянного тока?
Для управления бесконтактным двигателем постоянного тока используются различные методы, включая прямое управление моментом (DTC), прямое управление током (DTC) и векторное управление поля подвижного полюса (FOPC). Векторное управление с датчиком положения ротора (FOC) является одним из наиболее распространенных методов, который обеспечивает высокую точность и производительность двигателя.
Какие особенности управления бесконтактным двигателем постоянного тока с датчиком положения ротора?
Управление бесконтактным двигателем постоянного тока с датчиком положения ротора имеет свои особенности. Оно позволяет точно определить положение ротора и осуществлять точное управление скоростью и моментом двигателя. Также, использование датчика позволяет устранить необходимость в вычислении положения ротора на основе электрических параметров двигателя, что повышает эффективность и надежность системы управления.
Какое применение может иметь бесконтактный двигатель постоянного тока с векторным управлением?
Бесконтактные двигатели постоянного тока с векторным управлением широко используются в различных промышленных и бытовых приложениях. Они могут применяться в электромобилях, кондиционерах, насосных станциях, приводах механизмов и других системах, где требуется высокая точность и производительность управления двигателем.
Как работает программное обеспечение для бесконтактного двигателя постоянного тока в режиме векторного управления с датчиком положения ротора?
Программное обеспечение для бесконтактного двигателя постоянного тока в режиме векторного управления с датчиком положения ротора работает по принципу Field Oriented Control (FOC), который позволяет векторно управлять токами статора двигателя для достижения высокой точности управления и эффективности работы.
Какими методами можно управлять бесконтактным двигателем постоянного тока?
Для управления бесконтактным двигателем постоянного тока можно использовать различные методы, включая прямое управление током (DTC), векторное управление с датчиком положения ротора (FOC) и векторное управление без датчика положения ротора (sensorless FOC).
Какие особенности управления отличают бесконтактный двигатель постоянного тока с датчиком положения ротора?
Бесконтактный двигатель постоянного тока с датчиком положения ротора имеет ряд особенностей в управлении. Одна из них - возможность точного и независимого управления токами статора, что обеспечивает высокую точность и эффективность работы двигателя. Кроме того, наличие датчика положения ротора позволяет улучшить динамические характеристики и повысить надежность системы.
Какие преимущества имеет векторное управление по сравнению с другими методами управления бесконтактным двигателем постоянного тока?
Векторное управление, основанное на Field Oriented Control (FOC), обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами управления. В частности, оно позволяет достичь высокой точности регулирования скорости и позиции, а также обеспечивает плавный пуск и остановку двигателя. Кроме того, векторное управление способствует уменьшению потерь энергии и повышению эффективности системы.
Какова схема построения бесконтактного двигателя постоянного тока?
Схема построения бесконтактного двигателя постоянного тока состоит из основных компонентов: статора, ротора и электронного управления. Статор содержит обмотки, через которые проходят токи, создавая магнитное поле. Ротор является постоянным магнитом, вращающимся внутри статора под воздействием магнитного поля. Электронное управление отвечает за генерацию сигналов для управления токами статора и обеспечивает работу двигателя в режиме векторного управления.
Как работает программное обеспечение бесконтактного двигателя постоянного тока в режиме векторного управления?
Программное обеспечение бесконтактного двигателя постоянного тока в режиме векторного управления использует датчик положения ротора и осуществляет точное управление токами статора и ротора. Оно позволяет осуществлять прецизионное управление скоростью и положением ротора, обеспечивая высокую эффективность и производительность двигателя.
Какая схема построения используется для бесконтактного двигателя постоянного тока?
Для бесконтактного двигателя постоянного тока используется схема Field Oriented Control (FOC), также известная как векторное управление. В данной схеме осуществляется разделение тока двигателя на две составляющие: направление магнитного потока и величину тока. Это позволяет более эффективно управлять двигателем и получить высокую точность и производительность.