Выбор алгоритма бездатчикового управления - Бездатчиковое управление электроприводом
Существует множество, способов оценки положения ротора синхронной машины без помощи датчика положения ротора. Среди них можно выделить два подхода: использование противо-ЭДС, наводимой магнитами ротора в обмотках статора, которая однозначно определяет положение ротора, и использование магнитной несимметричности ротора (разность магнитных сопротивлений и ).
Первый способ более прост, чем второй, но качество определения положения ротора зависит от величины противо-ЭДС, поэтому он плохо работает в области низких и средних скоростей, где эта величина мала и определяется датчиками с большой погрешностью. Кроме того, противо-ЭДС нельзя измерить непосредственно, поэтому на результаты измерений будут влиять дополнительные факторы, в частности трансформаторные ЭДС.
Второй способ подразумевает использование дополнительного тестового сигнала, который накладывается на основной. Затем САУ проводит анализ отклика на тестовый сигнал и по заданной математической модели определяет положения ротора.
При этом второй способ является более сложным, требует более серьезных затрат процессорного времени, чем первый, реализации точных математических моделей и качественных измерительных каналов. По сравнению с ним, первый - способ, основанный на измерении противо-ЭДС, показывает менее точные результаты и работает в меньшем диапазоне скоростей, но является более простым в реализации, не требует сложных алгоритмов и больших вычислительных мощностей процессора.
Исходя из требований, предъявляемых к приводу, в данной работе будет взят за основу способ, основанный на оценке положения ротора по сигналу противо-ЭДС.
В рамках данного подхода существует несколько типов алгоритмов определения положения ротора. Среди них можно выделить два: расчетный подход, при котором, противо-ЭДС рассчитывается по значениям электрических величин электропривода и заложенным в САУ уравнениям и компенсационный подход, при котором в систему заложены уравнения наблюдателей.
При этом второй подход является более сложным по сравнению с первым, требует более сложного математического аппарата и более мощного микроконтроллера. А т. к. к САУ предъявляются невысокие требования по точности управления, имеет смысл использовать первый подход.
При таком подходе существует два основных способа оценки положения ротора синхронного двигателя без помощи датчика положения. Первый из них предполагает решение одной из систем уравнений, описывающих состояние двигателя, и нахождение вектора ЭДС, фаза которого связана с положением ротора. А затем используя выражение
Которое описывает связь между векторами ЭДС и потокосцепления ротора, находим вектор потокосцепления ротора и непосредственно положение ротора. Если принять, что ротор вращается с угловой скоростью то ЭДС фазы, например, фазы А изменяется по закону
Тогда противо-ЭДС этой фазы:
Такой способ сложен для программной реализации, особенно на фоне работы ШИМ-регуляторов фазных токов, потому уравнения часто упрощают, путем отбрасывания незначительных составляющих, или принимают сильные допущения, которые позволяют получить более простое решение, роме того, этот способ очень чувствителен к типу используемой математической модели и параметрам двигателя и нагрузки.
Второй способ эффективен только при использовании реверсивной парной коммутации фаз. При такой коммутации двигателя все время подключены только дне фазы, что обеспечивает комбинацию из шести векторов при двухфазной реверсивной коммутации, на каждом такте коммутации всегда есть отключаемая фаза, в которой ток спадает. Если измерять ЭДС каждой фазы на интервале нулевого тока, то можно получить достаточно точную информацию о положении ротора в момент прохождения ЭДС через ноль. Таким образом, положение ротора может быть определено в середине каждого текущего такта коммутации, т. е. 6 раз на электрический оборот, что достаточно для организации режима автокоммутации двигателя. Ограничение, связанное с парной коммутацией незначительно снижает КПД двигателя и электромагнитный момент, поэтому рассматриваемый метод управления можно рекомендовать для систем малой и средней мощности (до нескольких кВт) при невысоких требованиях к качеству и диапазону регулирования скорости (до 10:1).
В связи с тем, что предлагаемый метод основан на оценке противо-ЭДС, его нормальное функционирование возможно только начиная с определенной скорости. Однако он не может дать информацию о начальном положении ротора, ни осуществить разгон привода до определенной скорости. Для этих целей необходимо использовать другие алгоритмы. Поэтому задача бездатчикового управления разбивается на три подзадачи:
Определение начального положения ротора двигателя
Разгон двигателя до момента устойчивой идентификации положения ротора по кривой выделенной ЭДС.
Перевод двигателя в режим автокоммутации по идентифицированному положению ротора и работа в режиме бездатчикового управления.
Похожие статьи
-
Структуры алгоритмов бездатчикового управления - Бездатчиковое управление электроприводом
Как было сказано выше, алгоритм бездатчикового управления ВД разбивается на три подзадачи: определение начального положения ротора двигателя, разгон...
-
Методы с разнесенным измерением - Бездатчиковое управление электроприводом
Метод тестовых импульсов - в одну или несколько неработающих фаз подаются импульсы с известным напряжением. При этом контролируется либо амплитуда...
-
Электропривод ротор бездатчиковый управление Одной из главных задач в современных системах управления СМ является корректный пуск системы. Для этого...
-
Система управления преобразовательным устройством предназначена для формирования и генерирования управляющих импульсов определенной формы и длительности,...
-
Предлагаемый в данной работе новый протокол Adaptive Rate Transmission Control Protocol (ARTCP) заимствует некоторые механизмы от протокола TCP. В ARTCP...
-
При выборе потребителей-регуляторов не следует забывать о затратах на саму систему управления. Количество потребителей-регуляторов должно быть небольшим,...
-
Для расчета основных элементов системы импульсно-фазового управления (СИФУ) преобразователя вначале требуется выбрать тип цифровых и аналоговых...
-
Система, поддерживающая ARTCP, может быть также совместима с TCP. Для этого, инициатор соединения, поддерживающий ARTCP, помещает в заголовке...
-
Исполнительные устройства систем управления
1. Опишите конструкцию, принцип действия и свойства электромагнитных поляризованных исполнительных устройств. 2. Магнитные опоры: определение,...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток установки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Устройство числового программного управления 2Р22, именуемое в дальнейшем "устройство", предназначено для управления металлообрабатывающими станками. По...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Выбор микроконтроллера - Разработка устройства управления двигателем
Для управления двух - и тр?хфазными синхронными двигателями в вентильном режиме микроконтроллер должен обеспечивать: 1. связь с задающим устройством...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток установки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Согласно ПУЭ все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя...
-
Основным типом каналов телеграфной связи на железнодорожном транспорте являются каналы тонального телеграфирования. Они могут быть организованы по...
-
Для проведения измерений при разных значениях числа потоков были произведены эксперименты на 10-ти вариантах сетевой топологии, содержащих от 2 до 20...
-
Общие принципы Управление потоками в коммуникационных сетях обозначает регулировку скорости отправки данных в сеть с целью достижения максимального...
-
Программно ШИМ реализован с использованием таймера/счетчика микроконтроллера. После включения питания и окончания процедуры сброса, контроллер переходит...
-
Анализ работ в области транспортных протоколов и в частности механизма PP (см. часть 1.8 введения) позволил заключить, что недостатки протокола TCP...
-
Комплекс устройств локомотивного хозяйства Устройства локомотивного хозяйства располагаются на тяговой территории, занимающей место на территории...
-
Целесообразность введения автоматики В ходе проектирования любой автоматизированной системы разработчик должен решить важный вопрос: какая степень...
-
ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ - Выбор эксплуатационных материалов для узлов и агрегатов автомобиля Урал-4320
ОЖ-40 "Лена" (ТУ 113 - 07-02-88) - концентрат, содержащий этиленгликоль, воду, а также антикоррозионные, антивспенивающие добавки. Низкозамерзающая...
-
Основные научные результаты диссертации состоят в следующем: Разработан протокол ARTCP, использующий темпоральные показатели потока в качестве входного...
-
Введение - Проектирование рулевого управления VOLVO FMX
Рулевое управление - это совокупность устройств, обеспечивающих поворот управляемых колес автомобиля при воздействии водителя на рулевое колесо. Рулевое...
-
Когда в 1897 г. Рудольф Дизель создал первый работоспособный двигатель, он не мог предвидеть, какие изменения претерпит его идея. Особенно большие...
-
Задача Превосходство ARTCP над TCP должно наиболее ярко проявляться при работе по каналам, с ненулевой вероятностью битовых ошибок, поскольку в отличие...
-
Длительность Промежуточного такта должна быть подобрана таким образом, чтобы автомобиль, двигаясь со скоростью свободного движения, смог или остановиться...
-
Структура класса router является сложной. В его состав входят несколько экземпляров класса interface. При инициализации класса router ему передаются два...
-
В настоящей главе анализируются особенности, свойства и характеристики речевых сигналов. Виды шумов акустических помех и искажений, а так же особенности...
-
Выбор оборудования - Локально-вычислительная сеть малого офиса
При выборе сетевого оборудования надо учитывать множество факторов, в частности: - уровень стандартизации оборудования и его совместимость с наиболее...
-
Рулевая колонка, Рулевой механизм - Технология ремонта рулевого управления
Рулевая колонка предназначена для соединения рулевого механизма с рулевым колесом. Основой рулевой колонки есть рулевой вал, в котором конструктивно...
-
Его принцип действия основан на работе электромотора, поэтому и устройство намного проще. Электроусилитель руля приводится в действие не от силового...
-
Электроусилитель рулевого управления - Технология ремонта рулевого управления
Основными элементами системы являются бесщеточный электромотор, механическая передача (сервопривод), датчики угла поворота руля и крутящего момента и...
Выбор алгоритма бездатчикового управления - Бездатчиковое управление электроприводом