Говорейки за принципа на задвижване на DC двигател със Z източник инвертор
Инверторът Z-Source (ZSI) е DC-AC преобразувател, който изпълнява функциите на усилване и усилване в един етап. Уникално предимство на ZSI е неговото състояние, през което двата превключвателя на същия мост могат да се включат в един и същ момент. Не се изисква мъртво време, изкривяването на изхода се намалява значително и може да се осигури по-висока мощност без използване на LC филтър. ZSI преодолява концептуалните и теоретичните ограничения на традиционните системи и може да повиши DC входното напрежение без използването на DC / DC преобразуватели за усилване или увеличаване на трансформаторите. В тази статия е предложен ZSI драйвер с технология за интелигентна ширина на импулса (RPWM) за безсензорния BLDC двигател, който има за цел да подобри работата на BLDC двигателната система.
ZSI преодолява концептуалните и теоретичните бариери и ограничения на традиционните системи и може да повиши входното напрежение с постоянен ток без помощта на DC-DC усилващ преобразувател или увеличаващ трансформатор.
Двигателите постоянен магнит безчеткови DC (BLDC) се използват в различни приложения поради тяхната по-висока ефективност, по-голямо съотношение мощност-тегло и по-ниски разходи за поддръжка. Двигателят BLDC на трапецовидната електродвижеща сила (ЕМП) изисква информация за положението на ротора, за да подреди задвижващото задвижване. Тази информация за позицията обикновено се генерира от три сензора на Хол ефекта, поставени на не-задвижващия край на двигателя. Тези температурно-чувствителни сензори обаче не само увеличават цената на двигателя, но и изискват специални механични настройки за монтиране.
Този документ има за цел да проучи как да се подобри работата на BLDC двигателните системи. За тази цел е предложена схема на задвижване ZSI, която използва интелигентна техника за произволна широчинно-импулсна модулация (RPWM) за задвижване на BLDC-двигател без сензор. Предложената система използва обратно задействане на електродвижеща сила (BEMF) за определяне на положението, а ZSI дискът може да осигури по-широк диапазон на усилващите напрежения. За моторното задвижване ZSI-BLDC, в тази статия се предлага техника на DUTSBPWM, която може да постигне случайност по два начина с четири начални носители.
Два от носачите са нормални и обърнати триъгълни вълни с фиксирана честота, а третата и четвъртата носители са честотно преобразувани триъгълни вълни, получени от хаотичния честотен генератор и неговия инвертор. Методът на хармонично разпределение на мощност на DTRSBPWM превъзхожда метода на простото усилване PWM (SBPWM). Симулационни проучвания на задвижващата система бяха извършени на софтуер MATLAB и бяха валидирани с помощта на устройството SPARTAN-6 Field Programmable Gate Array (XP6SLX45). Тази статия ще се фокусира върху общото хармонично изкривяване (THD) на напрежението на изходната линия, използването на DC шината и фактора на хармоничното разширение (HSF).
Как работи ZSI
Инверторът Z-източник е DC-AC преобразувател, който може да изпълнява функциите на усилване и усилване като един етап. ZSI преодолява концептуалните и теоретичните бариери и ограничения на традиционните системи и може да повиши входното напрежение с постоянен ток без помощта на DC-DC усилващ преобразувател или увеличаващ трансформатор. Принципът на работа на ZSI може да бъде разделен на четири режима. Първият режим е традиционният режим на активно състояние, където инверторният мост действа като източник на ток за DC връзката. Вторият режим е режим на преходно състояние, при който инверторният мост работи в един от двата конвенционални нулеви вектора, преминаващи през горните и долните устройства на инвертора. Третият режим е непроходният режим, при който токът на индуктора спомага за намаляване на хармониците на токовата линия. Четвъртият режим е традиционното нулево състояние, т.е. инверторният мост работи в едно от нулевите състояния.
Обикновено усилване PWM
Най-често използваният метод за превключване, използван от ZSI, е простото PWM с усилване. Това е лесен начин, само две прави линии, за да контролираме състоянието през него. Когато триъгълната форма на вълната е по-висока от горната обвивка VP или по-ниска от долната обвивка VN, веригата работи в проходно състояние. В други случаи тя работи като традиционна PWM на превозвача. По време на простото PWM усилване напрежението на напрежението, генерирано от цялото устройство, е високо.
Безсензорно управление на захранващия ZSI двигател BLDC
Безсензорното управление на ZSI е показано на фигура 1. BLDC двигателят се управлява без сензор, като се оценява моментът на преминаване на нулата на задния ЕМП (от напрежението на терминала) и правилния момент на комутация и се подава към веригата ZSI. Контролът на скоростта на двигателя се отчита от пропорционален интегрален контролер (PIC) и се сравнява с референтната скорост на управляващото действие.
