在这个视频中,我们将讨论什么样的控制算法需要控制无刷直流电机。我们将探索的行为不同的信号控制算法并讨论归纳回程的概念。
在前面的视频中,我们引入了一个有三个线圈绕组的无刷直流电机定子和一个单极对转子。我们也谈到了如何生成运动通过六步变换或梯形控制无刷直流电机,在正确的阶段转换每60度连续旋转的电动机。
在这里,我们有一个直流电压源提供一个恒定电压三相逆变器,它将直流电源转换为三相电流激励线圈对不同。当外加电压是恒定的,马达转动以恒定速度由于电压和速度之间的比例关系。但是如果我们想要控制电机速度不同,那么我们需要构建一个控制器,调节外加电压的大小。我们首先建立一个图的控制器。
这是我们的汽车。控制它,我们首先需要测量其角位置和速度,利用霍尔效应传感器等传感器。注意,霍尔传感器不提供精确转子的位置信息在一个部门。而是它允许检测转子时转换从一个部门到另一个。实际上,部门信息是所有我们需要知道来决定何时整流马达。但是我们仍然不知道哪两个三个阶段的转换。正确的阶段指定的换向逻辑电路计算三相逆变器的开关模式。也让我们看到视觉这些街区如何相互影响。换向逻辑表,字母A, B, C代表运动的三个阶段;的高压侧三相逆变器标记与l . H和偏低的开关逆变器和刷换向工作基于变换的逻辑,我们这部分替换为以前的动画。 If the rotor is within the first sector, the commutation logic selects this switching pattern, which dictates an on state for the high side switch of phase A and the low side switch of phase C. As the rotor transitions to other sectors, a switching pattern is selected accordingly and sent to the three-phase inverter.
电机旋转,因为现在我们知道什么时候转换阶段的转子和激励在每个换向。我们的下一个目标是使电机旋转速度不同。
目前,我们输入一个恒定的直流电压逆变器,导致恒速,正如我们之前所讨论的。我们可以调整这个电压通过关闭循环与一个合适的控制器。基于期望之间的差异和测量速度,控制器将调整电压使电机转速接近所需的值。这里注意,换向逻辑也属于控制算法与浅蓝色的图所示。和所有的组件的物理系统与浅灰色显示。这样一个电机控制算法可以实现在模拟环境。注意,这里我们假设我们改变电压在一个理想的方式来演示操作,但在现实中,我们需要使用PWM,我们将讨论在接下来的视频。如果你想学习如何构建这个模型,别忘了看看这个视频下面的链接。彩色盒子显示控制算法的不同部分如何映射到子系统仿真软件模型。万博1manbetx这个模型记录信号,如速度、电压、电流和转矩。 To explore these, let’s run the model and first look at the desired speed. As you see here, it ramps up from 100 to 500 rpm in 100-rpm increments. If we now look at the voltage, we see how it’s adjusted by the controller to make the motor rotate at the desired speed as seen on the measured speed.
我们马上注意到的一件事是这个速度的波动信号。这里有另一个情节展示时,转子之间的转换行业。一起看部门和速度情节向我们表明,速度波动与换向因为波及模式符合每个换向周期的开始。记得换向期间会发生什么。其中一个阶段是高而另一个是拉低,第三阶段是开放的。如果三相潮流改变见图在变换,然后我们不会遵守任何波及速度模式。但在现实中,当我们开车阶段,目前不会瞬间改变。看着三相电流,我们看到他们如何随着时间的推移而上升,进而导致的波动速度。和速度并不是唯一影响信号,但我们观察的波动力矩响应,电流和扭矩比例相关。转矩响应的涟漪的缺点之一梯形刷马达的控制。
做了一些抓住你的眼睛,当我们看着三相潮流?当一个阶段是把高开相的状态,突然跳之前发生在相电流开始再次上升。同时,另一个跳发生在交换期间保持低的阶段。为了更好地理解这些瞬时变化背后的原因激励阶段,让我们看看这个动画。在变换过程中,磁场获得建立在激励阶段电流增长阶段。在变换,其中的一个阶段,在这种情况下阶段,成为一个开放的电路,因此建立领域开放阶段崩溃。所以相电流下降为零。
让我们看这个,看看会发生什么阶段B和C的变换。当C阶段,有一个完全建立,连接到B阶段,几乎瞬间建立字段C崩溃,同时B阶段建立一个领域的崩溃。由于突然在B阶段建立了领域,我们观察一个跳跃在B阶段电流。在C阶段由于崩溃,当前我们观察突然减少,下降到一半的大小自B和C的领域找到一个平衡磁场强度50%。由于这些瞬时电流变化的阶段,我们观察的三相电压峰值。我们刚刚描述的这种现象被称为归纳的回程。
让我们结束这一节我们看到的。我们首先讨论了不同元素的控制算法决定何时转换阶段的汽车和激励在减刑。然后我们展示了电动机的速度可以控制通过调整电压控制器。在这里,我们假设一个理想的可控电压源,但在现实中我们需要一个方法如PWM恒定的直流电压转换为交流电压。下一节,我们将更新我们的使用PWM控制算法来控制电动机转速。电机控制的更多信息,别忘了看看这个视频下面的链接。
