Bercakap mengenai prinsip memandu motor DC dengan penyongsang sumber Z
Z-Source Inverter (ZSI) adalah penukar DC-AC yang melakukan fungsi penggayaan dan meningkatkan dalam satu peringkat. Kelebihan unik ZSI adalah melalui keadaannya, di mana kedua-dua suis jambatan yang sama boleh dihidupkan pada masa yang sama. Tidak ada masa yang mati diperlukan, penyelewengan output berkurang, dan output yang lebih tinggi boleh disediakan tanpa menggunakan penapis LC. ZSI mengatasi batasan konsep dan teori sistem tradisional dan boleh meningkatkan voltan masukan DC tanpa menggunakan penukar rangsangan DC / DC atau transformer step-up. Dalam makalah ini, penggerak ZSI dengan modulasi lebar pulsa rawak pintar (RPWM) dicadangkan untuk motor BLDC tanpa sensor, yang bertujuan untuk meningkatkan prestasi sistem pemacu motor BLDC.
ZSI mengatasi halangan konsep dan teori dan batasan sistem tradisional dan juga boleh meningkatkan voltan input DC tanpa bantuan penukar rangsangan DC-DC atau pengubah langkah-langkah.
Motor DC tanpa magnet magnet tetap (BLDC) digunakan dalam pelbagai aplikasi kerana kecekapan yang lebih tinggi, nisbah kuasa ke berat yang lebih tinggi, dan kos penyelenggaraan yang lebih rendah. Motor elektromotis trapezoidal (EMF) BLDC memerlukan maklumat kedudukan pemutar untuk memerintahkan pemacu pemacu. Maklumat posisional ini biasanya dihasilkan oleh tiga sensor kesan Hall yang dipasang pada hujung motor yang tidak memandu. Walau bagaimanapun, sensor sensitif suhu ini bukan sahaja meningkatkan kos motor, tetapi juga memerlukan tetapan mekanikal khas untuk dipasang.
Makalah ini bertujuan untuk meneroka bagaimana untuk meningkatkan prestasi sistem pemacu motor BLDC. Untuk tujuan ini, skema pemacu ZSI dicadangkan, yang menggunakan teknik modulasi lebar pulsa rawak (RPWM) untuk memandu motor BLDC tanpa sensor. Sistem yang dicadangkan menggunakan daya electromotive back (BEMF) untuk pengiraan kedudukan, dan pemacu ZSI dapat menyediakan rangkaian yang lebih luas untuk meningkatkan tegangan. Bagi pemacu motor ZSI-BLDC, kertas ini mencadangkan satu modulasi lebar denyutan nadi denyutan rawak sederhana mudah alih (DTRSBPWM), yang boleh mencapai kekangan dalam dua cara dengan empat pembawa awal.
Dua daripada pembawa adalah gelombang segi tiga tetap biasa dan terbalik, dan pembawa ketiga dan keempat adalah frekuensi yang ditukar gelombang segitiga yang diperolehi oleh penjana frekuensi huru-hara dan penyongsangnya. Kaedah pengagihan kuasa harmonik DTRSBPWM mengatasi kaedah PWM (SBPWM) rangsangan mudah. Kajian simulasi sistem pemacu telah dilakukan pada perisian MATLAB dan telah disahkan menggunakan peranti SPARTAN-6 Field Programmable Gate Array (FPGA) (XC6SLX45). Artikel ini akan memberi tumpuan kepada jumlah penyelewengan harmonik (THD) voltan garis output, penggunaan bas DC, dan faktor pengembangan harmonik (HSF).
Bagaimana kerja ZSI
Inverter Z-sumber ialah penukar DC-AC yang boleh melaksanakan fungsi penggayaan dan meningkatkan fungsi sebagai satu peringkat. ZSI mengatasi halangan konsep dan teori dan batasan sistem tradisional dan juga boleh meningkatkan voltan input DC tanpa bantuan penukar rangsangan DC-DC atau pengubah langkah-langkah. Prinsip kerja ZSI boleh dibahagikan kepada empat mod. Mod pertama ialah mod keadaan tradisional tradisional, di mana jambatan penyongsang bertindak sebagai sumber semasa untuk pautan DC. Mod kedua adalah melalui mod negeri, di mana jambatan penyongsang beroperasi di salah satu daripada dua vektor sifar konvensional, melalui peranti atas dan bawah penyongsang. Mod ketiga ialah mod bukan melalui, di mana arus induktor membantu dalam mengurangkan harmonik arus garis. Mod keempat ialah keadaan sifar tradisional, iaitu jambatan penyongsang beroperasi di salah satu daripada keadaan sifar.
Rangsangan mudah PWM
Kaedah pensuisan yang paling biasa digunakan oleh ZSI adalah rangsangan mudah PWM. Ini adalah cara yang mudah, hanya dua garis lurus untuk mengawal keadaan melalui. Apabila bentuk gelombang segitiga lebih tinggi daripada VP sampul atas atau lebih rendah daripada sampul bawah VN, litar beroperasi dalam keadaan melalui. Dalam kes lain, ia berfungsi seperti PWM pembawa tradisional. Semasa rangsangan mudah PWM, tekanan voltan yang dijana oleh keseluruhan peranti adalah tinggi.
Kawalan tanpa sensasi motor BLDC yang diberi ZSI
Kawalan sensor tanpa ZSI ditunjukkan dalam Rajah 1. Motor BLDC dikawal tanpa sensor dengan menganggarkan momen persimpangan sifar EMF belakang (dari voltan terminal) dan segera pengurutan yang betul dan memberi makan kepada litar ZSI. Kawalan kelajuan motor dirasakan oleh pengawal integral berkadar (PIC) dan dibandingkan dengan kelajuan rujukan tindakan kawalan.
