Įvadas į dabartinę valdymo principo kilpą
naujų energijos transporto priemonių varomasis variklis
Naujose energetinėse transporto priemonėse variklio valdiklis (MCU) valdo pavaros variklio sukimo momentą ir greitį (pvz., sinchroninį nuolatinį magnetą, PMSM). Jos bendros kontrolės strategijos yra šios:
• Vektorinis valdymas (lauko orientuotas valdymas, FOC): ši strategija yra labiausiai paplitęs valdymo metodas dabartinėse transporto priemonėse. Jis gali savarankiškai valdyti variklio sužadinimo magnetinį lauką (nuolatinio magneto sinchroninio variklio sužadinimo magnetinį lauką užtikrina nuolatinis magnetas, o magnetiniam laukui sukurti nereikia papildomos sužadinimo srovės. Čia kalbama apie variklio stabilumo palaikymą magnetinio srauto jungtis per Id) ir sukimo momento magnetinį lauką, taip tiksliai valdant sukimo momentą ir greitį.
• Tiesioginis sukimo momento valdymas (tiesioginis sukimo momento valdymas, DTC): Šis metodas nereikalauja sudėtingos koordinačių transformacijos, tačiau valdymo tikslas pasiekiamas tiesiogiai matuojant ir valdant variklio elektromagnetinį sukimo momentą ir statoriaus srauto jungtį.
Čia, kaip pavyzdį vektoriaus valdymo strategijos srovės kilpos valdymą, pavaros variklio valdymo procesas apibendrinamas taip:
1. Variklio rotoriaus padėties ir greičio matavimas
MCU gauna informaciją apie variklio rotoriaus padėtį ir greitį iš rotacinio kodavimo įrenginio, sumontuoto viename variklio veleno gale arba integruoto variklio viduje, ir prijungtą prie variklio veleno per movą, kad būtų užtikrinta, jog jie gali suktis bendraašiu būdu.
Iš esmės yra dviejų tipų rotaciniai davikliai: absoliutus kodavimo ir prieaugio davikliai. Kaip pavyzdį naudojant inkrementinius koduotuvus, jis paprastai susideda iš dviejų A ir B impulsų sekų, kurių fazių skirtumas yra 90 laipsnių, o atskaitos padėtis pažymėta Z fazės impulsu, kuris paprastai vadinamas nuline padėtimi arba pradžia. signalas.
Kai variklis sukasi, fazė A ir fazė B pakaitomis išves kvadratinės bangos impulsus. Šiuo metu MCU gali nustatyti variklio sukimosi kryptį, palygindamas 90 laipsnių fazių skirtumą tarp dviejų fazių, ir nustatyti variklio sukimosi kampą arba atstumą, registruodamas impulsų skaičių ir impulsų skaičiaus pokytį. per laiko vienetą ir apskaičiuokite variklio greitį. Per gautą rotoriaus padėties ir greičio informaciją MCU gali atlikti tolesnį valdymą, pvz., srovės kilpą arba greičio kilpą.
Pavyzdžiui, kai variklis sukasi tam tikru kampu, kodavimo įrenginys generuos atitinkamą impulsų skaičių. Variklio sukimosi kryptis nustatoma lyginant A ir B fazės impulsų eiliškumą, o greitis apskaičiuojamas pagal impulsų skaičių per laiko vienetą. Darant prielaidą, kad MCU per 1 sekundę gauna 10,000 impulsų, o kodavimo įrenginys generuoja tik 1,000 impulsų per apsisukimą, variklio greitis yra 10 aps./min. (variklio greitis ω).
Kodavimo įrenginys sukuria Z fazės impulsą kiekvienam apsisukimui. Kai MCU pirmą kartą gauna Z fazės impulsą, jis naudoja šią padėtį kaip nulinį atskaitos tašką, o tada skaičiuoja A fazės impulsų skaičių, kad nustatytų variklio rotoriaus padėtį nulinės padėties atžvilgiu. Jei aptinkama 300 A fazės impulsų, variklio rotoriaus kampinė padėtis nulinės padėties atžvilgiu bus 300/1000 apsisukimų arba 108 laipsniai (pavertus radianais θ=3π/5).
