Kontrol prensibinin akım döngüsüne giriş
yeni enerji araçlarının tahrik motoru
Yeni enerji araçlarında motor kontrolörü (MCU), tahrik motorunun (sabit mıknatıslı senkron motor, PMSM gibi) tork ve hız kontrolünü gerçekleştirir. Ortak kontrol stratejileri şunlardır:
• Vektör kontrolü (Alan Odaklı Kontrol, FOC): Bu strateji mevcut araç uygulamalarında en yaygın kontrol yöntemidir. Motorun uyarılma manyetik alanını bağımsız olarak kontrol edebilir (sabit mıknatıslı senkron motorun uyarma manyetik alanı, kalıcı mıknatıs tarafından sağlanır ve manyetik alanı oluşturmak için ek bir uyarma akımı gerekmez. Burada stabilitenin korunması anlamına gelir) Id aracılığıyla manyetik akı bağlantısı) ve tork manyetik alanı, böylece tork ve hızın hassas kontrolü sağlanır.
• Doğrudan Tork Kontrolü (Doğrudan Tork Kontrolü, DTC): Bu yöntem karmaşık koordinat dönüşümü gerektirmez ancak motorun elektromanyetik torkunu ve stator akı bağlantısını doğrudan ölçerek ve kontrol ederek kontrol hedefine ulaşır.
Burada vektör kontrol stratejisindeki akım döngü kontrolü örnek alınarak, sürücü motorunun kontrol süreci şu şekilde özetlenmektedir:
1. Motor rotor konumu ve hız ölçümü
MCU, motor rotorunun konum ve hız bilgisini, motor milinin bir ucuna monte edilen veya motor içerisine entegre edilen ve motor miline bir kaplin vasıtasıyla bağlanan döner enkoderden alarak koaksiyel olarak dönebilmesini sağlar.
Temel olarak iki tip döner kodlayıcı vardır: mutlak kodlayıcılar ve artımlı kodlayıcılar. Artımlı kodlayıcıların uygulamasını örnek olarak alırsak, genellikle 90 derecelik faz farkına sahip iki A ve B darbe dizisinden oluşur ve referans konumu, genellikle sıfır konumu veya başlangıç noktası olarak adlandırılan Z faz darbesi ile işaretlenir. sinyal.
Motor döndüğünde, faz A ve faz B dönüşümlü olarak kare dalga darbeleri üretecektir. Bu sırada MCU, iki faz arasındaki 90 derecelik faz farkını karşılaştırarak motorun dönüş yönünü belirleyebilir ve darbe sayısını ve darbe sayısındaki değişimi kaydederek motorun döndüğü açıyı veya mesafeyi belirleyebilir. birim zaman başına ve motorun hızını hesaplayın. Elde edilen rotor konumu ve hız bilgisi sayesinde MCU, akım döngüsü veya hız döngüsü gibi daha ileri kontroller gerçekleştirebilir.
Örneğin, motor belirli bir açıda döndüğünde, kodlayıcı buna karşılık gelen sayıda darbe üretecektir. Motorun dönüş yönü, A fazı ve B fazı darbelerinin sırası karşılaştırılarak belirlenir ve birim zamandaki darbe sayısına göre hız hesaplanır. MCU'nun 1 saniyede 10,000 darbe aldığını ve kodlayıcının devir başına yalnızca 1,000 darbe ürettiğini varsayarsak, motor hızı 10 rpm/s'dir (motor hızı ω).
Kodlayıcı her devir için bir Z fazı darbesi üretir. MCU, Z fazı darbesini ilk kez aldığında, bu konumu sıfır referans noktası olarak kullanır ve ardından motor rotorunun sıfır konumuna göre konumunu belirlemek için A fazı darbelerinin sayısını sayar. 300 A fazı darbesi tespit edilirse, motor rotorunun sıfır konumuna göre açısal konumu 300/1000 devir veya 108 derece olacaktır (radyan θ=3π/5'e dönüştürülür).
