Этот пример показывает управляемый током привод 60-kW 6/4 SRM с использованием конкретной модели SRM на основе измеренных кривых намагниченности. 8/6 и 10/8 предустановленные модели также представлены с той же стратегией управления.
Хоанг Ле-Хюй, Университет Лаваля
SRM питается трехфазным асимметричным усилителем мощности, имеющим три ветви, каждый из которых состоит из двух IGBT и двух свободноколесных диодов. Во время периодов проводимости активные IGBT прикладывают положительное напряжение источника к обмоткам статора, чтобы привести положительные токи в обмотки фазы. Во время периодов свободного колеса отрицательное напряжение прикладывается к обмоткам, и накопленная энергия возвращается к источнику постоянного тока степени через диоды. Таким образом, время спада токов в обмотках мотора может быть уменьшено. При помощи датчика положения, прикрепленного к ротору, углы включения и выключения фаз мотора могут быть точно наложены. Этот угол переключения может использоваться для управления проявленными формами сигналов крутящего момента. Токи фазы независимо управляются тремя контроллерами гистерезиса, которые генерируют управляющие сигналы IGBTs путем сравнения измеренных токов с опорными. Частота переключения IGBT в основном определяется полосой гистерезиса.
В этом примере используется напряжение питания постоянного тока 240 В. Углы включения и выключения конвертера поддерживаются постоянными на уровне 45 и 75 ° соответственно в области значений скоростей. Опорный ток составляет 200 А, и полоса гистерезиса выбирается равным + -10 А. SRM запускается путем применения ступенчатой ссылки на вход регулятора. Скорость ускорения зависит от характеристик нагрузки. Чтобы сократить время запуска, была выбрана очень легкая нагрузка. Поскольку управляются только токи, скорость двигателя будет увеличиваться в соответствии с механической динамикой системы. Формы привода SRM (фазовые напряжения, магнитный поток, токи обмоток, крутящий момент двигателя, скорость двигателя) отображаются на возможностях. Как можно заметить, крутящий момент SRM имеет очень высокий компонент пульсации крутящего момента, которая обусловлена переходами токов от одной фазы к следующей. Этот крутящий момент является особой характеристикой SRM, и он зависит в основном от углов включения и выключения конвертера. Наблюдая форму волны привода, можно отметить, что область значений рабочей скорости SRM может быть разделен на две области в соответствии с режимом работы конвертера: управляемый током и подача напряжения.
Управляемый током режим
От стойки до около 3000 об/мин, ЭДС мотора является низким, и ток может регулироваться до ссылки значения. В этой операции среднее значение развиваемого крутящего момента приблизительно пропорционально ссылке тока. В сложение к пульсации крутящего момента из-за фазы переходов отметим также пульсацию крутящего момента, созданную переключением регулятора гистерезиса. Эта операция режим также называется постоянным крутящим моментом операции.
Режим подачи напряжения
Для скоростей выше 3000 об/мин ЭДС двигателя высока, и токи фаз не могут достичь ссылки значения, налагаемого регуляторами тока. Операция конвертера изменяется естественно на режим питания, в котором нет модуляции степеней. Они остаются закрытыми в течение своих активных периодов, и постоянное напряжение питания постоянного тока постоянно прикладывается к фазе обмоткам. Это приводит к линейным изменениям формы волны потока, как показано на возможностях. В режиме подачи напряжения SRM развивает свою «естественную» характеристику, в которой среднее значение развиваемого крутящего момента обратно пропорционально скорости двигателя. Поскольку регулятор гистерезиса в этом случае неактивен, в формах сигналов крутящего момента присутствует только пульсация крутящего момента из-за фазы переходов.
В приводах SRM на средний крутящий момент и пульсацию крутящего момента влияют углы включения и выключения, а также формы тока в фазах мотора. И эти характеристики изменяются как функция от скорости мотора. Во многих приложениях, приводах электрического транспортного средства для образца, очень желательно иметь самое высокое отношение крутящий момент/ампер и самое низкое значение крутящего момента, и это на самой широкой скорости, область значений это возможна. Характеристика крутящего момента SRM может быть оптимизирована путем применения соответствующих предварительно вычисленных углов включения и выключения в зависимости от тока и скорости двигателя. Оптимальные значения оптимальных углов могут храниться в двумерной интерполяционной таблице.
