Ag caint faoi phrionsabal tiomána mótair DC le inverter foinse Z
Is é an Z-Source Inverter (ZSI) tiontaire DC-AC a dhéanann buck agus feidhmeanna a threisiú i gcéim amháin. Is buntáiste uathúil é ZSI trína stát, inar féidir dhá lasca an droichead céanna a iompú ar an toirt céanna. Ní gá aon am marbh, laghdaítear an saobhadh aschuir go mór, agus is féidir aschur níos airde a sholáthar gan scagaire LC a úsáid. Déanann ZSI na teorainneacha coincheapúla agus teoiriciúla a bhaineann le córais thraidisiúnta a fhritháireamh agus is féidir leis an voltas ionchuir DC a threisiú gan úsáid a bhaint as tiontairí iompair DC / DC nó trasfhoirmeoirí céimnithe. Sa pháipéar seo, moltar tiománaí ZSI le teicneolaíocht modhnú cluaise leithead cuisle randamach (RPWM) don mhótair BLDC gan braiteoir, arb é is aidhm dó feabhas a chur ar fheidhmíocht chóras tiomána mótair BLDC.
Déanann ZSI bacainní agus teorainneacha coincheapúla agus teoiriciúla na gcóras traidisiúnta a fhritháireamh agus is féidir leis an voltas ionchuir DC a threisiú gan cabhair ó thiontóir ardú DC-DC nó claochladán céimnithe.
Úsáidtear mótair mhaighnéadacha buan-mhaisithe DC (BLDC) i raon feidhmeanna mar gheall ar a n-éifeachtúlacht níos airde, níos mó cóimheas cumhachta-meáchain, agus costais chothabhála níos ísle. Éilíonn mótar BLDC fórsa electromotive trapezoidal (EMF) faisnéis maidir le seasamh rotor chun an tiomáint tiomána a ordú. De ghnáth, gineann trí bhreiteoir éifeacht Halla ar an bhfoirm neamhshruthach seo a chuirtear ar an taobh nach bhfuil ag tiomáint an mhótair. Mar sin féin, ní hamháin go n-ardóidh braiteoirí teocht-íogair costas an mhótair ach freisin go dteastaíonn suímh mheicniúla speisialta le chéile.
Tá sé mar aidhm ag an bpáipéar seo iniúchadh a dhéanamh ar conas feabhas a chur ar fheidhmíocht chórais tiomána mótair BLDC. Chuige seo, moltar scéim tiomána ZSI, a úsáideann teicníc mhodhnú leithead bíseach cliste (RPWM) chun mótar BLDC gan braite a thiomáint. Úsáideann an córas atá beartaithe fórsa leictreamaiceach ar ais (BEMF) a mheastar don mheastachán poist, agus is féidir leis an tiomáint ZSI raon níos leithne de voltas a chur ar fáil. Maidir leis an tiomáint mótair ZSI-BLDC, tá sé beartaithe ag an bpáipéar seo teicníc mhodhnú ar dhúbailt simplí a threisiú simplí randamach a threisiú (DTRSBPWM), ar féidir leis an randamacht a bhaint amach ar dhá bhealach le ceathrar iompróirí tosaigh.
Is gnáth-dtonnta triantánacha minicíocht sheasta iad dhá cheann de na hiompróirí, agus is iad na tríú agus an ceathrú iompróirí tonnta triantánacha a thiontú go minicithe a fhaightear ag an gineadóir minicíochta chaotic agus a inverter. Tá an modh dáileadh cumhachta armónach DTRSBPWM níos fearr ná an modh simplí a spreagann PWM (SBPWM). Rinneadh staidéir insamhalta ar an gcóras tiomána ar bhogearraí MATLAB agus rinneadh bailíochtú orthu trí úsáid a bhaint as an gléas Tairseach Chláraithe Geata SPARTAN-6 (FPGA) (XC6SLX45). Díreofar an t-alt seo ar shaobhadh armónach iomlán (THD) ar an voltas líne aschuir, úsáid bus DC, agus fachtóir leathnú armónach (HSF).
Conas a oibríonn ZSI
Is tiontaire DC-AC é an t-inverter foinse Z is féidir le feidhmeanna a dhéanamh agus a threisiú mar chéim amháin. Déanann ZSI bacainní agus teorainneacha coincheapúla agus teoiriciúla na gcóras traidisiúnta a fhritháireamh agus is féidir leis an voltas ionchuir DC a threisiú gan cabhair ó thiontóir ardú DC-DC nó claochladán céimnithe. Is féidir prionsabal oibre ZSI a roinnt ina cheithre mhodh. Is é an chéad mhodh an modh stát gníomhach traidisiúnta, i gcás ina n-oibríonn an droichead inverter mar fhoinse reatha don nasc DC. Is é an dara modh an modh trí stát, ina n-oibríonn an droichead inverter i gceann amháin de dhá veicteoir nialas traidisiúnta, ag dul trí fheistí uachtaracha agus ísle an inverter. Is é an tríú modh an modh neamh-trína, i gcás ina n-éireoidh an t-ionduchtóir reatha chun laghdú a dhéanamh ar choirónice na líne atá ann faoi láthair. Is é an ceathrú modh ná an stádas nialasach traidisiúnta, is é sin, go n-oibríonn an droichead inverter i gceann de na stáit náid.
PWM a mhéadú go simplí
Is é an modh aistrithe is coitianta a úsáideann ZSI ná an PWM a mhéadú simplí. Is bealach éasca é seo, ach dhá líne dhíreach chun rialú a dhéanamh ar an stát trí. Nuair a bhíonn an tonnfhad triantánach níos airde ná an clúdach uachtair VP nó níos ísle ná an clúdach VN níos ísle, feidhmíonn an ciorcad i stát trí. I gcásanna eile, oibríonn sé mar PWM iompróir traidisiúnta. Le linn PWM a threisiú go simplí, tá an strus voltais a ghineann an gléas ar fad ard.
Rialú gan fheasacht ar mhótair BLDC-chothaithe ZSI
Taispeántar rialú sensorless ZSI i bhFíor 1. Tá an mótar BLDC rialaithe go neamhchinnte gan meastachán a dhéanamh ar an nóiméad crosaire de chuid an EMF ar ais (ón voltas críochfoirt) agus an t-imscrúdú ceart agus é a bheathú don chiorcad ZSI. Braitheann rialtóir lárnach comhréireach (PIC) le rialú luas an mhótair agus i gcomparáid le luas tagartha an ghnímh rialaithe.
