Govoreći o principu vožnje DC motora sa Z invertorom izvora
Invertor Z-izvora (ZSI) je DC-AC konvertor koji u jednom stadijumu obavlja funkciju pojačanja i pojačavanja. Jedinstvena prednost ZSI je njegovo stanje kroz koje se mogu uključiti dva prekidača istog mosta u istom trenutku. Nije potrebno mrtvo vrijeme, izobličenje izlaza je znatno smanjeno, a veći izlaz može se osigurati bez korištenja LC filtra. ZSI prevazilazi konceptualna i teorijska ograničenja tradicionalnih sistema i može pojačati DC ulazni napon bez upotrebe DC / DC pojačivača pretvarača ili step-up transformatora. U ovom radu predložen je ZSI vozač sa pametnom slučajnom modulacijom širine impulsa (RPWM) za BLDC motor bez senzora, koji ima za cilj poboljšanje performansi BLDC motornog pogona.
ZSI prevazilazi konceptualne i teorijske barijere i ograničenja tradicionalnih sistema i može također povećati DC ulazni napon bez pomoći DC-DC pojačivača pretvarača ili step-up transformatora.
Permanentni magnetni DC (BLDC) motori se koriste u različitim primjenama zbog njihove veće učinkovitosti, većeg omjera snage i težine i nižih troškova održavanja. Motor trapezoidne elektromotorne sile (EMF) BLDC zahtijeva informacije o položaju rotora za naručivanje pogonskog pogona. Ove informacije o poziciji obično se generišu pomoću tri Hall efekta senzora postavljenih na kraju motora bez pogona. Međutim, ovi senzori osetljivi na temperaturu ne samo da povećavaju cenu motora, već zahtevaju i specijalna mehanička podešavanja.
Ovaj rad ima za cilj da istraži kako poboljšati performanse BLDC motornih pogonskih sistema. U tu svrhu, predlaže se ZSI pogonska shema, koja koristi pametnu metodu slučajne širine impulsa (RPWM) za pogon BLDC motora bez senzora. Predloženi sistem koristi senzor za povratnu elektromotornu silu (BEMF) za procenu položaja, a ZSI pogon može da pruži širi opseg pojačivačkih napona. Za ZSI-BLDC motorni pogon, ovaj rad predlaže tehniku dvostruke slučajne jednostavne pojačane impulsne modulacije (DTRSBPWM), koja može postići slučajnost na dva načina sa četiri početna nosača.
Dva nosioca su normalni i obrnuti trougaoni talasi fiksne frekvencije, a treći i četvrti nosioci su frekventno konvertovani trouglasti valovi dobijeni haotičnim frekventnim generatorom i njegovim invertorom. Metoda DTRSBPWM harmonijske raspodjele snage nadmašuje PWM (SBPWM). Simulacijske studije pogonskog sustava provedene su na softveru MATLAB i validirane su pomoću uređaja SPARTAN-6 Field Programmable Gate Array (FPGA) (XC6SLX45). Ovaj članak će se fokusirati na ukupnu harmoničku distorziju (THD) izlaznog naponskog napona, iskorištenje DC sabirnice i faktor harmonijskog širenja (HSF).
Kako radi ZSI
Inverter sa Z-izvorom je DC-AC konvertor koji može izvoditi funkciju jačanja i pojačavanja kao jednu fazu. ZSI prevazilazi konceptualne i teorijske barijere i ograničenja tradicionalnih sistema i može također povećati DC ulazni napon bez pomoći DC-DC pojačivača pretvarača ili step-up transformatora. Princip rada ZSI-ja može se podijeliti u četiri načina. Prvi mod je tradicionalni režim aktivnog stanja, gdje inverterski most djeluje kao izvor struje za DC vezu. Drugi mod je režim stanja kroz koji inverter radi u jednom od dva konvencionalna nulta vektora, koji prolaze kroz gornji i donji uređaj pretvarača. Treći mod je ne-prolazni režim, pri čemu struja induktora pomaže u smanjenju harmonika struje linije. Četvrti mod je tradicionalno nulto stanje, tj. Inverterski most radi u jednom od nultih stanja.
Jednostavno povećanje PWM
Najčešći način prebacivanja koji koristi ZSI je jednostavno pojačavanje PWM. Ovo je jednostavan način, samo dvije ravne linije za kontrolu stanja. Kada je trokutasti talas veći od gornjeg omotača VP ili je niži od donje omotnice VN, krug funkcionira u prolaznom stanju. U drugim slučajevima, radi kao tradicionalni PWM nosač. Tokom jednostavnog pojačavanja PWM, napon napona generiran od strane cijelog uređaja je visok.
Kontrola bez senzora BLDC motora sa ZSI napajanjem
Kontrola ZSI-a bez senzora prikazana je na slici 1. BLDC motor se kontrolira bez senzora, procjenjujući trenutak nultog prelaza za povratni EMF (od napona terminala) i ispravan trenutak komutacije i stavljajući ga u ZSI krug. Regulacija brzine motora se očitava pomoću proporcionalnog integralnog regulatora (PIC) i uspoređuje se s referentnom brzinom regulacijskog djelovanja.
