Sissejuhatus juhtimispõhimõtte vooluahelasse
uute energiasõidukite ajami mootor
Uutes energiasõidukites teostab mootorikontroller (MCU) ajami mootori (nt püsimagneti sünkroonmootori, PMSM) pöördemomendi ja kiiruse reguleerimist. Selle ühised kontrollistrateegiad on järgmised:
• Vektorjuhtimine (Field Oriented Control, FOC): see strateegia on praegustes sõidukirakendustes kõige levinum juhtimismeetod. See suudab iseseisvalt juhtida mootori ergastuse magnetvälja (püsimagnetiga sünkroonmootori ergastava magnetvälja tagab püsimagnet ja magnetvälja tekitamiseks pole vaja täiendavat ergastusvoolu. Siin viitab see mootori stabiilsuse säilitamisele magnetvoo ühendus läbi Id) ja pöördemomendi magnetväli, saavutades seeläbi pöördemomendi ja kiiruse täpse juhtimise.
• Otsene pöördemomendi juhtimine (Direct Torque Control, DTC): see meetod ei nõua keerulist koordinaatide teisendamist, kuid saavutab juhtimise eesmärgi, mõõtes ja kontrollides vahetult mootori elektromagnetilist pöördemomenti ja staatori voo seost.
Võttes näitena vektori juhtimisstrateegia vooluahela juhtimist, on ajami mootori juhtimisprotsess kokku võetud järgmiselt:
1. Mootori rootori asendi ja kiiruse mõõtmine.
MCU hangib mootori rootori asukoha ja kiiruse teabe pöördkoodrist, mis on paigaldatud mootori võlli ühte otsa või integreeritud mootorisse ja ühendatud mootori võlliga läbi haakeseadise, et tagada nende koaksiaalne pöörlemine.
Pöördkoodereid on peamiselt kahte tüüpi: absoluutkooderid ja inkrementaalkoodrid. Võttes näitena inkrementaalkooderite rakenduse, koosneb see tavaliselt kahest A ja B impulsi jadast, mille faaside erinevus on 90 kraadi ja võrdlusasendit tähistab Z faasiimpulss, mida tavaliselt nimetatakse nullpositsiooniks või lähtepunktiks. signaali.
Kui mootor pöörleb, väljastavad faas A ja faas B vaheldumisi ruutlaine impulsse. Sel ajal saab MCU määrata mootori pöörlemissuuna, võrreldes kahe faasi vahelist 90-kraadist faasierinevust ja määrata mootori pöörlemisnurga või kauguse, registreerides impulsside arvu ja impulsside arvu muutuse. ajaühiku kohta ja arvutage mootori kiirus. Saadud rootori asendi ja kiiruse teabe kaudu saab MCU teostada täiendavat juhtimist, näiteks vooluahelat või kiirusahelat.
Näiteks kui mootor pöörleb teatud nurga all, genereerib kooder vastava arvu impulsse. Mootori pöörlemissuund määratakse A- ja B-faasi impulsside järjekorra võrdlemisel ning kiirus arvutatakse impulsside arvu järgi ajaühikus. Eeldades, et MCU võtab 1 sekundi jooksul vastu 10,000 impulssi ja kooder genereerib ainult 1,000 impulssi pöörde kohta, on mootori kiirus 10 p/min (mootori kiirus ω).
Kooder genereerib iga pöörde jaoks Z-faasi impulsi. Kui MCU saab Z-faasi impulsi esimest korda, kasutab see seda asendit nulli võrdluspunktina ja loendab seejärel A-faasi impulsside arvu, et määrata kindlaks mootori rootori asend nullasendi suhtes. Kui tuvastatakse 300 A-faasi impulssi, on mootori rootori nurkasend nullasendi suhtes 300/1000 pööret või 108 kraadi (teisendatud radiaanideks θ=3π/5).
