برنامه ریزی و اندازه گیری

سیگنال گشتاور مرجع از نظر دامنه برای جلوگیری از بار زیاد، محدود می‌شود. این سیگنال و دامنه شار رتور فرکانس مرجع رتور را مشخص می کنند. یک کنترل کننده لغزش ، سیگنال فرکانس استاتور را تولید می کند که این نیز برای کنترل میدان تضعیف شده و میدان جهت یابی شده و به علاوه برای معلوم کردن سرعت تخمینی به کار می رود. فرکانس تخمینی رتور بعد از عبور از فیلتر پایین گذر به این جا وارد می شود. ولتاژ مرجع استاتور در مختصات میدان محاسبه می شود. (بالا نویس F).
دامنه آن مطابق مشخصات ولت بر هرتز برنامه ریزی شده ماشین ، به و بستگی دارد. زمانی که ui = j.ui گردید یک محور موهوی برای چهارچوب مرجع گردان تعریف می کند و زاویه فاز بین و ui را کنترل می کند. عملکرد دینامیکی این سیستم درایو بدون حس‌گر به خاطر یک فیلتر پایین گذر در مسیر فیدبک حلقه سرعت محدود شده است. این فلیتر باقیمانده حجم ریپل در تخمین لغزش را حذف می کند. زمان خیز گشتاور حدود 40 میلی ثانیه است. کنترل دینامیکی مطلوب بالای 3 تا 5 درصد سرعت نامی است.
2-3-2-کنترل ولت بر هرتز ثابت
قیمت پایین درایوهای بدون حس گر منجربه تقاضای ساختمان ساده کنترلی برای کاربردهای عمومی شده است. با وجود اینکه مشخصه ولت بر هرتز ماشین ساده می باشد ، ولی اصلاح عملکرد دینامیکی به وسیله یک طراحی ساختمان کنترلی مناسب مازاد نیاز به دست آمده است که در شکل (2-4) نشان داده شده است.

شکل2‌-‌‌4- درایو بدون حس گر برای محدود کردن عملکرد دینامیکی (زیر نویس R: مقدار نامی).


دینامیک ماشین در اینجا در ترم های و ارائه شده است. معادلات سیستم از معادلات (2-1) و (2-2( در چهارچوب مرجع ساکن به دست آمده‌اند طوری‌که:
(2-13-الف)
(2-13-ب)

مطلب مرتبط :   مقاله درمورد دانلود جهت گیری و استخراج

جایی‌که می‌باشد. مطابق دیاگرام گذر سیگنال در قسمت سمت راست شکل (2-4) نشان داده شده است که بردار شار استاتور با انتگرال گیری از تولید می شود جایی‌که:
(2-14)

ثابت زمانی انتگرال‌گیر نرمالیزه شده، واحد است. نکته کلیدی این کنترل روشی است که جریان استاتور را فعال می‌کند که از اندازه‌گیری جریان استاتور و زاویه فاز از بردار ولتاژ مرجع استاتور محاسبه می شود:
(2-15)
جریان اکتیو استاتور گشتاوری را بر مبنای رنج سرعت بیان می‌کند، بدین خاطر در خروجی کنترل کننده سرعت نمایش داده شده است. تخمین سرعت بر روی سیگنال فرکانس استاتور و جریان اکتیو استاتور استوار شده است که این نیز با فرکانس رتور متناسب است. یک حلقه داخلی، جریان اکتیو استاتور را کنترل می کند. داشتن سیگنال مرجع محدود جهت جلوگیری از اضافه بار و شکست می باشد. شکل (2-4) نشان می دهد که جبران افت is.rs، افت ولتاژ اهمی داخلی را حذف می کند. این موضوع خط سیر بردار شار استاتور از جریان استاتور و بار را مستقل می کند. چنین عاملی رفتار دینامیکی مطلوب ماشین را فراهم می کند و نیاز به شتاب معمولی محدود کننده را در کانال سرعت مرجع حذف می‌کند. زمان خیز گشتاور در حدود 10 میلی ثانیه است که این مورد مطابق عملکرد دینامیکی مبدل تایریستوری کنترل درایو dc است.
2-3-3-تخمین سرعت بر پایه هارمونیک‌های فضایی
اثرات ثانویه مغناطیس های ماشین توانایی برای تخمین سرعت ارائه می کند. زینگر1 ]7[ از هارمونیک های شیاری رتور در میدان فاصله هوایی بهره برداری نمود که این خود نیز شار پیوندی استاتور را با فرکانسی متناسب با سرعت رتور مدوله می کند. متناسب با مؤلفه های ولتاژ القایی از افت ولتاژ اهمی با قرار دادن حس گرهای مخصوص در انشعابات سیم پیچ استاتور مجزا می شوند. تحت این شرایط تعداد شیارهای رتور مضربی از سه نیست که این موضوع برای بیشتر ماشین ها صادق است. سیگنال های هارمونیک شیاری مطلوب می تواند از نیروی محرکه (emf) اصلی بزرگتر با به دست آوردن مجموع ولتاژهای سه فاز در اتصال ستاره سیم پیچ‌ها جدا گردد. حذف مؤلفه های ولتاژ مرتبه غیر سه شامل مؤلفه اصلی است ، در صورتی که ولتاژهای هارمونیک دار شیاری افزایش می یابند. فرکانس این هارمونیک ها مضربی از سرعت مکانیکی رتور می باشد. دیگر مؤلفه های هارمونیکی که با یک فیلتر تطبیقی باند عبور ، جلوی هارمونیک های شیاری را می گیرند ، یک فرکانس مرکزی برای ردیابی هارمونیک های شیاری با استفاده از حلقه قفل شده فاز (PLL) می سازند. سیگنال سرعت از خروجی PLL گرفته می شود. با انتگرال گیری از ولتاژ emf اصلی اندازه گیری شده در انشعابات سیم پیچی استاتور ، بردار شار فاصله هوایی تخمین زده می شود و اساس سیستم کنترل جهت یابی شار را می سازد. به دلیل تعداد شیارهای کم رتور ، تفکیک سرعت در سرعت های پایین بد صورت می گیرد. این اجبارها دینامیک کنترل سرعت را محدود می کند. به هر حال دقت در سرعت های بالا در حالت پایدار خیلی خوب است. هم چنین اشباع توسط موج فوران اصلی هسته استاتور ، مؤلفه های هارمونیک سوم را در emf استاتور تولید می کند. این اثر توسط کریندلر برای کنترل سرعت بدون حس گر مطالعه شده است. مقاله ایشان ]8[ نتایج مقدماتی را ارائه می‌کند.
2-4- عملکرد سطح بالای درایوها