อัลกอริทึมการควบคุมมอเตอร์ที่ใช้กันทั่วไป

เมื่อเร็ว ๆ นี้เห็นว่าเพื่อนบางคนกำลังเล่นมอเตอร์ที่หลากหลายเพราะมอเตอร์เป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมการควบคุมมีความเสถียรแม่นยำและรวดเร็วเป็นเป้าหมายสูงสุดของวิศวกรซอฟต์แวร์อัลกอริทึมการควบคุมก่อนอื่นคุณสามารถเล่นการควบคุมที่เป็นผู้ใหญ่ได้มากกว่า อัลกอริทึมที่จะได้รับประสบการณ์ดังนั้นนี่คือคอลเลกชันของเนื้อหาชิ้นนี้ที่จะแบ่งปันกับคุณ

1. อัลกอริทึมการควบคุมมอเตอร์ BLDC

มอเตอร์ไร้แปรงเป็นประเภทการสื่อสารด้วยตนเอง (การสลับทิศทางด้วยตนเอง) และมีความซับซ้อนในการควบคุมมากขึ้น

การควบคุมมอเตอร์ BLDC ต้องการความรู้เกี่ยวกับตำแหน่งของโรเตอร์และกลไกที่มอเตอร์ผ่านการควบคุมพวงมาลัย สำหรับการควบคุมความเร็วแบบวงปิดมีข้อกำหนดเพิ่มเติมสองประการคือการวัดสำหรับความเร็วของโรเตอร์/หรือสัญญาณมอเตอร์และสัญญาณ PWM เพื่อควบคุมพลังงานความเร็วมอเตอร์

BLDC Motors สามารถมีสัญญาณ PWM ที่สอดคล้องกันหรือตรงกลางตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน แอปพลิเคชันส่วนใหญ่ต้องการการดำเนินการเปลี่ยนความเร็วเท่านั้นและจะใช้สัญญาณ PWM ที่จัดเรียง 6 ด้านแยกกัน 6 รายการ สิ่งนี้ให้ความละเอียดสูงสุด หากแอปพลิเคชันต้องการการวางตำแหน่งเซิร์ฟเวอร์การเบรกพลังงานหรือการพลิกกลับพลังงานแนะนำให้ใช้สัญญาณ PWM ที่สอดคล้องกันตรงกลาง

ในการรับรู้ตำแหน่งของโรเตอร์มอเตอร์ BLDC ใช้เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์เพื่อให้การตรวจจับตำแหน่งแน่นอน ส่งผลให้เกิดการใช้สายไฟมากขึ้นและต้นทุนที่สูงขึ้น การควบคุม BLDC แบบไร้เซ็นเซอร์ไม่จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ฮอลล์และใช้แรงไฟฟ้าเคาน์เตอร์ของมอเตอร์ (แรงไฟฟ้า) เพื่อทำนายตำแหน่งของโรเตอร์ การควบคุมแบบไม่มีเซ็นเซอร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับแอปพลิเคชันความเร็วตัวแปรที่มีต้นทุนต่ำเช่นพัดลมและปั๊ม จำเป็นต้องมีการควบคุมแบบไม่มีเซ็นเซอร์สำหรับตู้เย็นและคอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศเมื่อใช้มอเตอร์ BLDC

การแทรกและเสริมเวลาไม่โหลด

มอเตอร์ BLDC ส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใช้ PWM เสริมการแทรกเวลาที่ไม่มีโหลดหรือการชดเชยเวลาโหลดไม่โหลด แอปพลิเคชั่น BLDC เพียงอย่างเดียวที่อาจต้องใช้คุณสมบัติเหล่านี้คือมอเตอร์ Servo Servo Performance Performance, Sine Wave ที่ตื่นเต้นมอเตอร์ BLDC, AC แบบไร้แปรงหรือมอเตอร์ซิงโครนัสพีซี

อัลกอริทึมควบคุม

อัลกอริทึมการควบคุมที่แตกต่างกันจำนวนมากใช้เพื่อให้การควบคุมมอเตอร์ BLDC โดยทั่วไปแล้วทรานซิสเตอร์พลังงานจะถูกใช้เป็นตัวควบคุมเชิงเส้นเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ วิธีการนี้ไม่สามารถใช้งานได้จริงเมื่อขับมอเตอร์พลังงานสูง มอเตอร์พลังสูงจะต้องควบคุม PWM และต้องการไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อให้ฟังก์ชั่นการเริ่มต้นและการควบคุม

อัลกอริทึมการควบคุมจะต้องจัดเตรียมสามฟังก์ชั่นต่อไปนี้:

แรงดันไฟฟ้า PWM สำหรับการควบคุมความเร็วมอเตอร์
กลไกในการแก้ไขและเดินทางมอเตอร์
วิธีการทำนายตำแหน่งโรเตอร์โดยใช้แรงไฟฟ้าย้อนกลับหรือเซ็นเซอร์ฮอลล์
การปรับความกว้างของพัลส์ใช้เพื่อใช้แรงดันไฟฟ้าผันแปรกับขดลวดมอเตอร์เท่านั้น แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพเป็นสัดส่วนกับวัฏจักรการทำงานของ PWM เมื่อได้รับการแลกเปลี่ยนวงจรเรียงกระแสที่เหมาะสมลักษณะความเร็วแรงบิดของ BLDC จะเหมือนกับมอเตอร์ DC ที่ต่ำกว่า แรงดันไฟฟ้าผันแปรสามารถใช้ในการควบคุมความเร็วและแรงบิดผันแปรของมอเตอร์

การเปลี่ยนของทรานซิสเตอร์พลังงานตระหนักถึงการคดเคี้ยวที่เหมาะสมในสเตเตอร์เพื่อสร้างแรงบิดที่เหมาะสมตามตำแหน่งโรเตอร์ ในมอเตอร์ BLDC MCU จะต้องรู้ตำแหน่งโรเตอร์และสามารถเปลี่ยนวงจรเรียงกระแสได้ในเวลาที่เหมาะสม

การเปลี่ยนรูปแบบสี่เหลี่ยมคางหมูสำหรับมอเตอร์ตรี

หนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดสำหรับมอเตอร์ BLDC คือการใช้การเปลี่ยนแนววงจรสี่เหลี่ยมคางหมูที่เรียกว่า

เฟรมเวิร์กที่ง่ายขึ้นสำหรับตัวควบคุมบันไดสำหรับมอเตอร์ BLDC

ในแผนผังนี้กระแสไฟฟ้าจะถูกควบคุมทุกครั้งโดยเทอร์มินัลมอเตอร์คู่ในขณะที่ขั้วมอเตอร์ที่สามจะถูกตัดการเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์จากแหล่งจ่ายไฟ

อุปกรณ์ฮอลล์สามตัวที่ฝังอยู่ในมอเตอร์ขนาดใหญ่จะใช้เพื่อให้สัญญาณดิจิตอลที่วัดตำแหน่งโรเตอร์ในภาคการศึกษาระดับปริญญา 60- และให้ข้อมูลนี้ที่ตัวควบคุมมอเตอร์ เนื่องจากการไหลของปัจจุบันมีค่าเท่ากับสองขดลวดในแต่ละครั้งและเป็นศูนย์ในครั้งที่สามวิธีนี้จะสร้างเวกเตอร์พื้นที่ปัจจุบันที่มีเพียงหนึ่งในหกทิศทางที่เหมือนกัน เมื่อมอเตอร์ถูกนำไปใช้กระแสไฟฟ้าที่ขั้วมอเตอร์จะถูกสลับด้วยไฟฟ้า

การควบคุมแบบสี่เหลี่ยมคางหมู: รูปคลื่นของคลื่นและแรงบิดในการแก้ไข

รูปคลื่นปัจจุบันในแต่ละม้วนเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูเริ่มต้นที่ศูนย์และไปยังกระแสบวกและจากนั้นเป็นศูนย์และจากนั้นเป็นกระแสลบ

สิ่งนี้จะสร้างเวกเตอร์พื้นที่ปัจจุบันที่จะเข้าใกล้การหมุนที่สมดุลเนื่องจากก้าวขึ้นไปใน 6 ทิศทางที่แตกต่างกันด้วยการหมุนของโรเตอร์

ในการใช้งานมอเตอร์เช่นเครื่องปรับอากาศและฟรอสติ้งการใช้เซ็นเซอร์ฮอลล์นั้นไม่คงที่ เซ็นเซอร์ที่มีศักยภาพย้อนกลับที่เกิดขึ้นในขดลวดที่ไม่ได้เชื่อมโยงสามารถใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เดียวกัน

ระบบขับเคลื่อนสี่เหลี่ยมคางหมูดังกล่าวเป็นเรื่องธรรมดามากเนื่องจากความเรียบง่ายของวงจรควบคุมของพวกเขา แต่พวกเขาประสบปัญหาระลอกแรงบิดในระหว่างการแก้ไข

การแลกเปลี่ยนแบบไซนัสที่แก้ไขสำหรับมอเตอร์ BDLC

การเปลี่ยนวงจรเรียงกระแสสี่เหลี่ยมคางหมูไม่เพียงพอที่จะให้การควบคุมมอเตอร์ DC ที่มีความสมดุลและแม่นยำและแม่นยำ นี่คือสาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าแรงบิดที่เกิดขึ้นในมอเตอร์ไร้แปรงสามเฟส (ด้วยแรงกระแทกคลื่นไซนัส

แรงบิดเพลา=kt [irsin (o) + issin (o +120) + itsin (o +240)]
ที่ไหน:
o คือมุมไฟฟ้าของเพลาหมุน
KT เป็นค่าคงที่แรงบิดของมอเตอร์
IR คือและเป็นกระแสเฟส

ถ้ากระแสเฟสเป็นไซน์: ir {{0}} i 0 sino; คือ=i 0 sin (+120 o); มัน=i0sin (+240 o)
จะได้รับ:

แรงบิดเพลา {{0}}. 5i0*kt (ค่าคงที่เป็นอิสระจากมุมเพลา)

ตัวควบคุมมอเตอร์ที่ได้รับการแก้ไขแบบไซนัสที่ได้รับการแก้ไขด้วยความพยายามที่จะขับขดลวดมอเตอร์สามตัวซึ่งมีกระแสสามกระแสแตกต่างกันอย่างราบรื่นและเป็นไซนัสเมื่อมอเตอร์หมุน เฟสที่เกี่ยวข้องของกระแสเหล่านี้ได้รับการคัดเลือกเพื่อให้พวกเขาจะสร้างเวกเตอร์พื้นที่ที่ราบรื่นของกระแสโรเตอร์ในทิศทางมุมฉากไปยังโรเตอร์ด้วยความแปรปรวน สิ่งนี้จะช่วยลดแรงบิดระลอกคลื่นและพวงมาลัยที่เกี่ยวข้องกับพวงมาลัยทางเหนือ

เพื่อที่จะสร้างการปรับไซน์ที่ราบรื่นของกระแสมอเตอร์เมื่อมอเตอร์หมุนจำเป็นต้องมีการวัดตำแหน่งของโรเตอร์ที่แม่นยำ อุปกรณ์ฮอลล์ให้การคำนวณอย่างคร่าวๆของตำแหน่งโรเตอร์ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับจุดประสงค์นี้ ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีการตอบรับเชิงมุมจากเครื่องเข้ารหัสหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน

ไดอะแกรมบล็อกที่ง่ายของ BLDC มอเตอร์ไซน์คลื่นคอนโทรลเลอร์

เนื่องจากกระแสที่คดเคี้ยวจะต้องรวมกันเพื่อสร้างเวกเตอร์ช่องว่างปัจจุบันของโรเตอร์คงที่และเนื่องจากขดลวดสเตเตอร์แต่ละตัวอยู่ที่มุมห่างกัน 120 องศากระแสในแต่ละลวดจะต้องเป็นไซน์และมีการเลื่อนเฟส 120 องศา ข้อมูลตำแหน่งจากตัวเข้ารหัสใช้เพื่อสังเคราะห์คลื่นไซน์สองคลื่นด้วยการเลื่อนเฟส 120 องศาระหว่างทั้งสอง สัญญาณเหล่านี้จะถูกคูณด้วยคำสั่งแรงบิดเพื่อให้แอมพลิจูดของคลื่นไซน์เป็นสัดส่วนกับแรงบิดที่ต้องการ เป็นผลให้คำสั่งปัจจุบันของไซน์ทั้งสองนั้นมีการยกเลิกอย่างเหมาะสมดังนั้นจึงสร้างเวกเตอร์อวกาศปัจจุบันสเตเตอร์หมุนในทิศทางมุมฉาก

สัญญาณคำสั่งปัจจุบันไซน์จะส่งออกคู่ของคอนโทรลเลอร์ PI ที่ปรับกระแสไฟฟ้าในขดลวดมอเตอร์ที่เหมาะสมทั้งสอง กระแสในม้วนใบพัดที่สามคือผลรวมเชิงลบของกระแสที่คดเคี้ยวที่ควบคุมและดังนั้นจึงไม่สามารถควบคุมแยกกันได้ เอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์ PI แต่ละตัวจะถูกส่งไปยังโมดูเลเตอร์ PWM จากนั้นไปยังสะพานเอาท์พุทและขั้วมอเตอร์ทั้งสอง แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับเทอร์มินัลมอเตอร์ที่สามนั้นได้มาจากผลรวมเชิงลบของสัญญาณที่ใช้กับขดลวดสองตัวแรกที่ใช้อย่างเหมาะสมสำหรับแรงดันไฟฟ้าไซน์สามตัวเว้นระยะห่างกัน 120 องศาตามลำดับ

เป็นผลให้รูปคลื่นกระแสเอาต์พุตจริงติดตามสัญญาณคำสั่งไซน์ปัจจุบันอย่างแม่นยำและเวกเตอร์พื้นที่ปัจจุบันที่เกิดขึ้นจะหมุนได้อย่างราบรื่นเพื่อให้มีความเสถียรในเชิงปริมาณและมุ่งเน้นไปที่ทิศทางที่ต้องการ

ผลการควบคุมวงจรเรียงกระแสไซน์ไซน์ของการควบคุมเสถียรไม่สามารถทำได้โดยการบังคับเลี้ยวของวงจรสี่เหลี่ยมคางหมูโดยทั่วไป อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงที่ความเร็วมอเตอร์ต่ำจึงแยกจากกันด้วยความเร็วมอเตอร์สูง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นตัวควบคุมการส่งคืนปัจจุบันจะต้องติดตามสัญญาณไซน์ของความถี่ที่เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกันพวกเขาจะต้องเอาชนะแรงไฟฟ้าเคาน์เตอร์ของมอเตอร์ที่เพิ่มความกว้างและความถี่เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น

เนื่องจากคอนโทรลเลอร์ PI มีการตอบสนองที่ จำกัด และการตอบสนองความถี่การรบกวนแบบไม่แปรเปลี่ยนเวลาไปยังลูปควบคุมปัจจุบันจะทำให้เกิดความล่าช้าเฟสและรับข้อผิดพลาดในกระแสมอเตอร์ที่เพิ่มขึ้นด้วยความเร็วที่สูงขึ้น สิ่งนี้จะรบกวนทิศทางของเวกเตอร์อวกาศปัจจุบันที่เกี่ยวกับโรเตอร์จึงทำให้เกิดการกระจัดจากทิศทางการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นแรงบิดที่น้อยลงสามารถผลิตได้โดยกระแสจำนวนหนึ่งดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกระแสมากขึ้นเพื่อรักษาแรงบิด ประสิทธิภาพลดลง

การลดลงนี้จะดำเนินต่อไปเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ในบางจุดการกระจัดเฟสของกระแสเกิน 90 องศา เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นแรงบิดจะลดลงเป็นศูนย์ ผ่านการรวมกันของไซน์ความเร็วความเร็ว ณ จุดนี้ข้างต้นส่งผลให้เกิดแรงบิดเชิงลบและดังนั้นจึงไม่สามารถรับรู้ได้

2. อัลกอริทึมมอเตอร์

การควบคุมสเกลาร์

การควบคุมสเกลาร์ (หรือการควบคุม V/Hz) เป็นวิธีง่ายๆในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์คำสั่ง

แบบจำลองสถานะคงที่ของมอเตอร์บัญชาการส่วนใหญ่จะใช้เพื่อให้ได้เทคโนโลยีดังนั้นประสิทธิภาพชั่วคราวจึงเป็นไปไม่ได้ ระบบไม่มีลูปปัจจุบัน เพื่อควบคุมมอเตอร์แหล่งจ่ายไฟสามเฟสจะแตกต่างกันไปในแอมพลิจูดและความถี่เท่านั้น

การควบคุมเวกเตอร์หรือการควบคุมการวางแนวสนามแม่เหล็ก

แรงบิดในมอเตอร์แตกต่างกันไปตามฟังก์ชั่นของสนามแม่เหล็กและแม่เหล็กโรเตอร์และยอดเขาเมื่อทั้งสองฟิลด์เป็นมุมฉากซึ่งกันและกัน ในการควบคุมที่ใช้สเกลาร์มุมระหว่างสนามแม่เหล็กทั้งสองแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

การควบคุม Vector จัดการเพื่อสร้าง orthogonality อีกครั้งใน AC Motors เพื่อควบคุมแรงบิดแต่ละตัวสร้างกระแสจากฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นเพื่อให้เกิดการตอบสนองของเครื่อง DC

การควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ที่ได้รับคำสั่ง AC นั้นคล้ายกับการควบคุมมอเตอร์ DC ที่ตื่นเต้นแยกกัน ในมอเตอร์ DC พลังงานสนามแม่เหล็กφ F ที่เกิดจากกระแสการกระตุ้นหากเป็นมุมฉากกับฟลักซ์เกราะφAที่สร้างขึ้นโดย IA ปัจจุบันของเกราะ สนามแม่เหล็กเหล่านี้ถูกแยกออกและเสถียรด้วยความเคารพซึ่งกันและกัน เป็นผลให้เมื่อกระแสเกราะถูกควบคุมเพื่อควบคุมแรงบิดพลังงานสนามแม่เหล็กจะไม่ได้รับผลกระทบและการตอบสนองชั่วคราวที่เร็วขึ้นจะเกิดขึ้นได้

การควบคุมเชิงสนาม (FOC) ของมอเตอร์ AC สามเฟสประกอบด้วยการเลียนแบบการทำงานของมอเตอร์ DC ตัวแปรที่ควบคุมทั้งหมดจะถูกเปลี่ยนเป็นคณิตศาสตร์เป็น DC แทน AC แรงบิดและฟลักซ์การควบคุมอิสระเป้าหมาย

มีสองวิธีในการควบคุมเชิงสนาม (FOC):

FOC โดยตรง: ทิศทางของมุมฟลักซ์โรเตอร์คำนวณโดยตรงโดยผู้สังเกตการณ์ฟลักซ์

FOC ทางอ้อม: ทิศทางของมุมฟลักซ์ของโรเตอร์นั้นได้รับทางอ้อมโดยการประมาณหรือวัดความเร็วของโรเตอร์และลื่น

การควบคุมเวกเตอร์ต้องการความรู้เกี่ยวกับตำแหน่งของฟลักซ์โรเตอร์และสามารถคำนวณได้โดยอัลกอริทึมขั้นสูงโดยใช้ความรู้เกี่ยวกับกระแสและแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัล (ใช้แบบจำลองแบบไดนามิกของมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC) อย่างไรก็ตามจากมุมมองของการใช้งานความต้องการทรัพยากรการคำนวณเป็นสิ่งสำคัญ

วิธีการที่แตกต่างกันสามารถใช้ในการใช้อัลกอริทึมการควบคุมเวกเตอร์ เทคนิค Feedforward การประมาณแบบจำลองและเทคนิคการควบคุมแบบปรับตัวสามารถใช้เพื่อเพิ่มการตอบสนองและความมั่นคง

การควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ AC: รูปลักษณ์เชิงลึก

หัวใจสำคัญของอัลกอริทึมการควบคุมเวกเตอร์คือการแปลงที่สำคัญสองครั้งคือการแปลงคลาร์กการแปลงสวนสาธารณะและการผกผัน การใช้การเปลี่ยนคลาร์กและพาร์คช่วยให้สามารถควบคุมกระแสโรเตอร์เข้าไปในพื้นที่โรเตอร์ได้ สิ่งนี้ช่วยให้ระบบควบคุมใบพัดสามารถกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ควรส่งไปยังโรเตอร์เพื่อเพิ่มแรงบิดให้สูงสุดภายใต้โหลดที่แตกต่างกันแบบไดนามิก

การแปลงคลาร์ก: การแปลงคณิตศาสตร์คลาร์กปรับเปลี่ยนระบบสามเฟสเป็นระบบสองพิกัด:

โดยที่ IA และ IB เป็นส่วนประกอบของ datum orthogonal และ io เป็นองค์ประกอบ homoplanar ที่ไม่สำคัญ

กระแสโรเตอร์สามเฟสเทียบกับระบบอ้างอิงหมุน

การแปลงพาร์ค: การแปลงคณิตศาสตร์อุทยานแปลงระบบคงที่แบบสองทิศทางเป็นเวกเตอร์ระบบหมุน

การแสดงเฟสสองเฟสถูกคำนวณโดยการแปลงคลาร์กจากนั้นป้อนเข้ากับโมดูลการหมุนเวกเตอร์ซึ่งมันหมุนมุมθเพื่อให้ตรงกับ D เฟรม Q ที่ติดอยู่กับพลังงานโรเตอร์ การแปลงของมุมθนั้นรับรู้ตามสมการข้างต้น

โครงสร้างพื้นฐานของการควบคุมเวกเตอร์ที่มุ่งเน้นสนามแม่เหล็กของมอเตอร์ AC

การแปลงคล๊าร์คใช้กระแสสามเฟส IA, IB และ IC ในการคำนวณกระแสสเตเตอร์-แกนสองเฟส ISD และ ISQ กระแสทั้งสองนี้ในเฟสสเตเตอร์พิกัดคงที่จะถูกเปลี่ยนเป็น ISD และ ISQ ซึ่งกลายเป็นองค์ประกอบในการแปลงพาร์ค D, q สิ่งนี้ทำได้โดยใช้โมเดลฟลักซ์มอเตอร์เพื่อคำนวณพลังงานโรเตอร์ในเฟรม D, Q กระแส ISD, ISQ และมุมฟลักซ์ทันทีที่คำนวณจากแบบจำลองฟลักซ์มอเตอร์ใช้ในการคำนวณแรงบิดไฟฟ้าของมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC

พื้นฐานของมอเตอร์ AC ที่ควบคุมเวกเตอร์

ค่าที่ได้รับเหล่านี้จะถูกเปรียบเทียบกับค่าอ้างอิงและอัปเดตโดยคอนโทรลเลอร์ PI

หนึ่งในข้อดีโดยธรรมชาติของการควบคุมมอเตอร์ที่ใช้เวกเตอร์คือหลักการเดียวกันนี้สามารถใช้ในการเลือกแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมเพื่อควบคุมมอเตอร์ AC, PM-AC หรือ BLDC แต่ละประเภท

การควบคุมเวกเตอร์ของ BLDC Motors

BLDC Motors เป็นตัวเลือกหลักสำหรับการควบคุมเวกเตอร์ที่มุ่งเน้นภาคสนาม มอเตอร์ไร้แปรงที่มี FOC สามารถบรรลุประสิทธิภาพที่สูงขึ้นได้มากถึง 95%และยังมีประสิทธิภาพมากด้วยความเร็วสูง

3. อัลกอริทึมการควบคุมมอเตอร์สเต็ปเปอร์

ต่อไปนี้เป็นแผนผังการควบคุมมอเตอร์สเต็ปเปอร์:

การควบคุมมอเตอร์ Stepper มักจะใช้กระแสไฟสองทิศทางและการก้าวของมอเตอร์นั้นเกิดขึ้นได้โดยการสลับขดลวดตามลำดับ โดยปกติจะมี 3 ลำดับการขับขี่สำหรับมอเตอร์สเต็ปประเภทนี้:

1. ไดรฟ์สเต็ปเต็มเฟสเดี่ยว:

ในโหมดนี้ขดลวดของมันจะได้รับพลังงานในลำดับต่อไปนี้ AB/CD/BA/DC (BA บ่งชี้ว่าการใช้พลังงานของ AB ที่คดเคี้ยวนั้นดำเนินการในทิศทางตรงกันข้าม) ลำดับนี้เรียกว่าโหมด All-Stepping แบบเฟสเดี่ยวหรือโหมดไดรฟ์คลื่น ในเวลาใดก็ตามมีเพียงเฟสเดียวเท่านั้นที่มีพลัง

2. 2- ไดรฟ์แบบเต็มขั้นตอน:

ในโหมดนี้ทั้งสองเฟสจะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้โรเตอร์อยู่ระหว่างสองเสาเสมอ โหมดนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อสองเฟสเต็มและโหมดนี้เป็นลำดับการขับขี่ปกติสำหรับมอเตอร์สองขั้วซึ่งสามารถส่งออกแรงบิดสูงสุด

3. โหมดการก้าวครึ่ง:

โหมดนี้รวมการก้าวเฟสเดี่ยวและการเหยียบสองเฟสในหนึ่งพลังงานขึ้น: เพิ่มพลังเฟสเดี่ยวจากนั้นเพิ่มพลังสองเฟสจากนั้นเพิ่มพลังงานเฟสเดี่ยว ... ดังนั้นมอเตอร์จะทำงานครึ่งหนึ่ง -เพิ่มขั้นตอน โหมดนี้เรียกว่าโหมดครึ่งขั้นตอนซึ่งมุมขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพสำหรับการกระตุ้นแต่ละครั้งของมอเตอร์จะลดลงครึ่งหนึ่งและแรงบิดเอาท์พุทจะลดลง

ทั้ง 3 โหมดเหล่านี้สามารถใช้ในการหมุนในทิศทางตรงกันข้าม (ทวนเข็มนาฬิกา) แต่ไม่ใช่ถ้าคำสั่งกลับด้าน

โดยทั่วไปแล้ว Stepper Motors มีเสาหลายเสาเพื่อลดมุมขั้นตอนอย่างไรก็ตามจำนวนของขดลวดและลำดับที่พวกเขาขับเคลื่อนยังคงเหมือนเดิม

4 อัลกอริธึมการควบคุม DC วัตถุประสงค์ทั่วไป

การควบคุมความเร็วของมอเตอร์อเนกประสงค์ทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้ 2 วงจร:

1, การควบคุมมุมเฟส

2, PWM Chopper Control

การควบคุมมุมเฟส

การควบคุมมุมเฟสเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดของการควบคุมความเร็วมอเตอร์อเนกประสงค์ ผ่านมุม Triac Point Arc เปลี่ยนไปเพื่อควบคุมความเร็ว การควบคุมมุมเฟสเป็นทางออกที่ประหยัดมากอย่างไรก็ตามประสิทธิภาพไม่สูงเกินไปสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าง่าย (EMI)

การควบคุมมุมเฟสสำหรับมอเตอร์วัตถุประสงค์ทั่วไป

แผนผังข้างต้นแสดงกลไกของการควบคุมมุมเฟสซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้การควบคุมความเร็ว Triac โดยทั่วไปการเปลี่ยนเฟสเส้นรอบวงของพัลส์เกต Triac ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพส่งผลให้ความเร็วมอเตอร์แตกต่างกัน การอ้างอิงเวลาเพื่อชะลอพัลส์เกต

PWM Chopper Control

การควบคุม PWM เป็นโซลูชันขั้นสูงและขั้นสูงสำหรับการควบคุมความเร็วมอเตอร์โดยทั่วไป ในโซลูชันนี้พลังงาน mofset หรือ IGBT จะเปิดแรงดันไฟฟ้าสาย AC ที่มีความถี่สูงซึ่งจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันสำหรับมอเตอร์

PWM Chopper Control สำหรับมอเตอร์วัตถุประสงค์ทั่วไป

โดยทั่วไปช่วงความถี่การสลับจะเป็น 10-20 khz เพื่อกำจัดเสียงรบกวน วิธีการควบคุมมอเตอร์อเนกประสงค์นี้ส่งผลให้การควบคุมปัจจุบันดีขึ้นและประสิทธิภาพของ EMI ที่ดีขึ้นและดังนั้นประสิทธิภาพที่สูงขึ้น