Bhí ábhar imní i gcónaí i gcosaint an chomhshaoil. Chun saol ísealcharbóin a bhaint amach, úsáideann rialtais i dtíortha forbartha cánacha agus táillí chun astuithe carbóin agus úsáid fuinnimh a laghdú. Úsáidtear níos mó ná leath an leictreachais chun an mótar a thiomáint, mar sin níor cheart go mbeadh ar dhearthóirí rialú mótair agus dearadh níos éifeachtaí a úsáid.
Tabharfaidh an t-alt seo úsáid as algartam rialaithe treoshuímh réimse treoshuíomh maighnéadach (FOC) agus modhnú minicíocht pulse (PFM) chun an mótarfheithicil a rialú go géar chun cruinneas ard agus éifeachtacht ard a bhaint amach.
Algartam Rialaithe Dírithe Réimse (FOC)
Is modh rialaithe simplí é rialú scalar (nó dá ngairtear rialú voltais / minicíocht orthu go coitianta) a athraíonn an chasmhóimint agus luas an mhótair tríd an soláthar cumhachta (voltas) agus an minicíocht a sholáthraítear don statóir a athrú. Tá an modh seo simplí go leor agus is féidir é a dhéanamh fiú le microprocessor 8/16-giotán. Mar sin féin, is é an míbhuntáiste is mó leis an dearadh simplí - easpa smachta láidir agus iontaofa. Is leor an modh rialaithe seo má choimeádtar an t-ualach leanúnach ar luasanna ard. Ach nuair a athraíonn an t-ualach, ní féidir leis an gcóras freagairt go tapa, agus mar thoradh air sin caillteanas fuinnimh.
I gcodarsnacht leis sin, soláthraíonn FOC rialú mótair daingean. Tá an modh seo deartha chun an réimse statóir reatha agus maighnéadach a choinneáil i stát orthogonal (ie, ag uillinn 90 céim) chun an chasmhóimint uasta a bhaint amach. Ós rud é go bhfuil an fhaisnéis a bhaineann leis an réimse maighnéadach a fhaightear ag an gcóras leanúnach (cibé acu a fhaightear ón ionchódóir nó a mheastar a oibriú gan braiteoir), is féidir leis an statóir a rialú go cruinn chun an chasmhóimint meicniúil is mó a bhaint amach.
Go ginearálta, tá FOC níos casta agus éilíonn sé próiseálaí 32-giotán agus luasghéarú crua-earraí. Is é an chúis atá leis go n-éilíonn an modh seo modúil ríomhairí dian, cosúil le claochlú Clark, athrú Parker, etc., chun comhshó a dhéanamh idir chórais chomhtháite tríthoiseach nó déthoiseach chun an gaol idir flux reatha agus maighnéadach a bhaint amach.
Mar a léirítear i bhFíor 1, áirítear na hionchuir a mheastar chun rialú a dhéanamh ar an mótarfheithicil, an t-ordú sprioc um chasmhóimint, an t-uillinn reatha a sholáthar agus an rotor. Déantar an comhshó agus an ríomh bunaithe ar na paraiméadair sin, agus déantar luach tiomána nua na leictreonaice cumhachta a ríomh. Tugtar an t-am lúb ar an am a theastaíonn chun timthriall FOC a chríochnú. De réir mar a bhítear ag súil leis, an tréimhse lúb is giorra, freagróidh an córas níos tapúla. Ciallaíonn córas atá ag freagairt go tapa gur féidir leis an mótar an t-ualach a choigeartú go tapa agus go n-éireoidh sé le hearráidí i dtréimhse ama níos giorra le haghaidh oibriú mótair níos gasta agus le héifeachtacht níos airde.
Tá an algartam FOC i bhfeidhm de ghnáth ag baint úsáide as próiseálaí leabaithe le huaire lúb idir 50us agus 100us, ag brath ar an múnla agus ar na crua-earraí atá ar fáil. Ina theannta sin, is féidir bogearraí a úsáid chun FOC a chur i bhfeidhm, ach ní féidir a cinnteacht a chinntiú. Dá bhrí sin, tá líon mór dearaí ag brath ar luasghéarú crua-earraí FPGA chun leas a bhaint as an chinnteacht agus próiseáil ardluais na teicneolaíochta seo. Ag baint úsáide as an teicneolaíocht FPGA 28nm is airde, is é 1.6us1 an t-am lúb reatha tipiciúil FOC, atá i bhfad níos giorra ná an cur chuige bogearraí.
Ós rud é go laghdaíonn rialú mótair níos mó ní amháin torann, ach freisin feabhsaíonn sé éifeachtacht agus cruinneas, cuirtear an chuid is mó de na lúbanna reatha i bhfeidhm faoi láthair i bprátaí crua-earraí agus bíonn siad ag gluaiseacht imlíne luas agus lúbanna i bhfeidhm i ngníomhaíochtaí crua-earraí. Is féidir an cur chuige seo a chothú mar gheall ar theicneolaíocht chiorcaid leictreonach digiteach a chur chun cinn, tá go leor chumhacht ríomhaireachta ag gléas amháin. Is é 3.6us1 agus 18us1, faoi seach, an t-am lúb rialaithe luas agus an t-am lúb rialaithe poist a chuireann FPGA i bhfeidhm. Is feabhas suntasach é seo ar chur chuige bogearraí traidisiúnta mar go mbíonn uaireanta lúbtaí traidisiúnta de ghnáth i raon na muilleoise.
modhnú
Is modúl ríthábhachtach é modhnú chun éifeachtúlacht fuinnimh a fheabhsú. Is féidir scéimeanna modhnú difriúla a úsáid ag brath ar na riachtanais ualaigh, feidhmíochta agus riachtanais iarratais, agus tá tionchar suntasach ag na scéimeanna modhnóireachta seo ar oibriú an chórais rialaithe mótair. Déanann an schematic modhnúcháin (Fíor 2) anailís ar roinnt scéimeanna modhnóireachta a bhfuilimid ag déanamh athbhreithnithe san airteagal seo.
Úsáideann an scéim modhnú is bunúsaí modh modhnú sé chéim, a chuimsíonn sé chomhcheangal is féidir de dhroichead cumhachta trí chéim (gan na 111 agus 000 stát n-áirítear, ina n-áirítear gach lasca, a áireamh). Léirítear an modh aistrithe seo mar shé vertices gorm de sheicseagán. Baineann an modh modhnú sé céim an chumhacht is mó ar an mótarfheithicil, is é sin, go bhfuil voltas aschuir an inverter comhionann le Vdc.
Cé go bhfuil an chumhacht aschuir mór agus go bhfuil an cur i bhfeidhm dearadh simplí, más gá cruinneas ard agus ardteibhéal an mhótair, níor cheart an modh modhnú sé céim a úsáid. Tá sé seo mar gheall ar ritheann an mótar i riocht neamhlíne agus ní mór "léim" a bhaint as aon stát (vertex) go dtí stát eile agus ní féidir é a rith go réidh.
Chun oibriú níos moille an mhótair, is féidir modhnú sinusoidal a úsáid. An féidir leis an modh modhnú sinusoidal an mótarfheithicil a rith go réidh? Cé go bhfuil an modh seo beagán níos casta ná an modh modhnú sé céim, agus níl aon buntáiste ann maidir le héifeachtacht, toisc nach bhfuil ach leath de Vdc aschur an inverter, go bunúsach Vdc / 2 = 0.5 Vdc. Ar an scéim mhodhnúcháin, léirítear é seo mar chiorcal istigh den chiorcal dearg.
Chun cúiteamh a dhéanamh ar na caillteanais de bharr modhnú sinusoidal, díorthaítear modhnú spásúil PWM (SVPWM). Is féidir leis an SVPWM voltas 1 / √3Vdc = 0.5773Vdc a sholáthar. Cosúil le modhnú sinusoidal, is féidir leis an mótarfheithiclí a rith go réidh freisin. Ar an scéim mhodhnúcháin, léirítear é seo mar chiorcal seachtrach an chiorcail dhearg. Is comparáid waveform í an Figiúr 3 den mhodh modhnú sinusoidal agus an modh modhnú SVPWM.
Úsáidtear modhnú sinusoidal agus modhnóir veicteoir spáis araon le modhnú leithead cuisle (PWM), ar cheann de na teicnící modhnú tionsclaíocha is coitianta. Mar sin féin, úsáideann modhnú leithead na cuisíní minicíocht modhnú seasta chun rialú an voltas soláthair a athrú trí athrú a dhéanamh ar an leithead púis, agus mar sin is fadhb é an claonadh. Is iad na harmonics an chúis EMI, creathadh mótair agus caillteanas fuinnimh.
Le coincréit a chaitheamh, is féidir modh modhnú eile a úsáid, is é sin úsáid a bhaint as modhnú minicíocht pulse (PFM). Ceadaíonn modhnú minicíocht Pulse líon beag pulsí a shealbhú ar leithead seasta agus a mhodhnú ag tréimhsí éagsúla (minicíocht) ag brath ar an luach atá ag teastáil. Laghdaíonn an modh modhnú seo harmonics toisc go bhfuil na coincréite scaipthe ar gach minicíocht.
Seo é an comparáid idir anailís mhinicíochta FFT (Fast Fourier Transform) de PWM agus PFM. Is féidir a fheiceáil go soiléir gur féidir leis an PFM deireadh a chur leis an tríú saobhadh armónach.
