Синхронный двигатель с постоянными магнитами
Главное отличие между синхронным двигателем с постоянными магнитами (СДПМ) и асинхронным электродвигателем заключается в роторе. Проведенные исследования 1 показывают, что СДПМ имеет КПД примерно на 2% больше, чем высоко эффективный (IE3) асинхронный электродвигатель, при условии, что статор имеет одинаковую конструкцию, а для управления используется один и тот же частотный преобразователь. При этом синхронные электродвигатели с постоянными магнитами по сравнению с другими электродвигателями обладают лучшими показателями: мощность/объем, момент/инерция и др.
Конструкции и типы синхронного электродвигателя с постоянными магнитами
Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами, как и любой вращающийся электродвигатель, состоит из ротора и статора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть.
Обычно ротор располагается внутри статора электродвигателя, также существуют конструкции с внешним ротором — электродвигатели обращенного типа.
Ротор состоит из постоянных магнитов. В качестве постоянных магнитов используются материалы с высокой коэрцитивной силой.
- По конструкции ротора синхронные двигатели делятся на: ; .
Электродвигатель с неявно выраженными полюсами имеет равную индуктивность по продольной и поперечной осям Ld = Lq, тогда как у электродвигателя с явно выраженными полюсами поперечная индуктивность не равна продольной Lq ≠ Ld.
- Также по конструкции ротора СДПМ делятся на: ; .
Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Наиболее распространены конструкции с двух- и трехфазной обмоткой.
- В зависимости от конструкции статора синхронный двигатель с постоянными магнитами бывает:
- с распределенной обмоткой;
- с сосредоточенной обмоткой.
Распределенной называют такую обмотку, у которой число пазов на полюс и фазу Q = 2, 3. k.
Сосредоточенной называют такую обмотку, у которой число пазов на полюс и фазу Q = 1. При этом пазы расположены равномерно по окружности статора. Две катушки, образующие обмотку, можно соединить как последовательно, так и параллельно. Основной недостаток таких обмоток — невозможность влияния на форму кривой ЭДС [2].
- Форма обратной ЭДС электродвигателя может быть:
- трапецеидальная;
- синусоидальная.
Форма кривой ЭДС в проводнике определяется кривой распределения магнитной индукции в зазоре по окружности статора.
Известно, что магнитная индукция в зазоре под явно выраженным полюсом ротора имеет трапециидальную форму. Такую же форму имеет и наводимая в проводнике ЭДС. Если необходимо создать синусоидальную ЭДС, то полюсным наконечникам придают такую форму, при которой кривая распределения индукции была бы близка к синусоидальной. Этому способствуют скосы полюсных наконечников ротора [2].
Принцип работы синхронного двигателя
Принцип действия синхронного электродвигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора. Концепция вращающегося магнитного поля статора синхронного электродвигателя такая же, как и у трехфазного асинхронного электродвигателя.
Принцип работы синхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора.
Магнитное поле ротора, взаимодействуя с синхронным переменным током обмоток статора, согласно закону Ампера, создает крутящий момент, заставляя ротор вращаться (подробнее).
Постоянные магниты, расположенные на роторе СДПМ, создают постоянное магнитное поле. При синхронной скорости вращения ротора с полем статора, полюса ротора сцепляются с вращающимся магнитным полем статора. В связи с этим СДПМ не может сам запуститься при подключении его напрямую к сети трехфазного тока (частота тока в сети 50Гц).
Управление синхронным двигателем с постоянными магнитами
Для работы синхронного двигателя с постоянными магнитами обязательно требуется система управления, например, частотный преобразователь или сервопривод. При этом существует большое количество способов управления реализуемых системами контроля. Выбор оптимального способа управления, главным образом, зависит от задачи, которая ставится перед электроприводом. Основные методы управления синхронным электродвигателем с постоянными магнитами приведены в таблице ниже.
Управление | Преимущества | Недостатки | |||
---|---|---|---|---|---|
Синусоидальное | Скалярное | Простая схема управления | Управление не оптимально, не подходит для задач, где нагрузка меняется, возможна потеря управляемости | ||
Векторное | Полеориентированное управление | С датчиком положения | Плавная и точная установка положения ротора и скорости вращения двигателя, большой диапазон регулирования | Требуется датчик положения ротора и мощный микроконтроллер системы управления | |
Без датчика положения | Не требуется датчик положения ротора. Плавная и точная установка положения ротора и скорости вращения двигателя, большой диапазон регулирования, но меньше, чем с датчиком положения | Бездатчиковое полеориентированное управление во всем диапазоне скоростей возможно только для СДПМ с ротором с явно выраженными полюсами, требуется мощная система управления | |||
Прямое управление моментом | Простая схема управления, хорошие динамические характеристики, большой диапазон регулирования, не требуется датчик положения ротора | Высокие пульсации момента и тока | |||
Трапециидальное | Без обратной связи | Простая схема управления | Управление не оптимально, не подходит для задач, где нагрузка меняется, возможна потеря управляемости | ||
С обратной связью | С датчиком положения (датчиками Холла) | Простая схема управления | Требуются датчики Холла. Имеются пульсации момента. Предназначен для управления СДПМ с трапециидальной обратной ЭДС, при управлении СДПМ с синусоидальной обратной ЭДС средний момент ниже на 5%. | ||
Без датчика | Требуется более мощная система управления | Не подходит для работы на низких оборотах. Имеются пульсации момента. Предназначен для управления СДПМ с трапециидальной обратной ЭДС, при управлении СДПМ с синусоидальной обратной ЭДС средний момент ниже на 5%. |
Для решения несложных задач обычно используется трапециидальное управление по датчикам Холла (например — компьютерные вентиляторы). Для решения задач, которые требуют максимальных характеристик от электропривода, обычно выбирается полеориентированное управление.
Трапециидальное управление
Одним из простейших методов управления синхронным двигателем с постоянными магнитами является — трапецеидальное управление. Трапециидальное управление применяется для управления СДПМ с трапециидальной обратной ЭДС. При этом этот метод позволяет также управлять СДПМ с синусоидальной обратной ЭДС, но тогда средний момент электропривода будет ниже на 5%, а пульсации момента составят 14% от максимального значения. Существует трапециидальное управление без обратной связи и с обратной связью по положению ротора.
Управление без обратной связи не оптимально и может привести к выходу СДПМ из синхронизма, т.е. к потери управляемости.
- Управление с обратной связью можно разделить на:
- трапециидальное управление по датчику положения (обычно — по датчикам Холла);
- трапециидальное управление без датчика (бездатчиковое трапециидальное управление).
В качестве датчика положения ротора при трапециидальном управлении трехфазного СДПМ обычно используются три датчика Холла встроенные в электродвигатель, которые позволяют определить угол с точностью ±30 градусов. При таком управление вектор тока статора принимает только шесть положений на один электрический период, в результате чего на выходе имеются пульсации момента.
Полеориентированное управление
Полеориентированное управление позволяет плавно, точно и независимо управлять скоростью и моментом бесщеточного электродвигателя. Для работы алгоритма полеориентированного управления требуется знать положение ротора бесщеточного электродвигателя.
- Существует два способа определения положения ротора:
- по датчику положения;
- без датчика — посредством вычисления угла системой управления в реальном времени на основе имеющейся информации.
Полеориентированное управление СДПМ по датчику положения
- В качестве датчика угла используются следующие типы датчиков:
- индуктивные: синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), редуктосин, индуктосин и др.;
- оптические;
- магнитные: магниторезистивные датчики.
Полеориентированное управление СДПМ без датчика положения
Благодаря бурному развитию микропроцессоров с 1970-х годов начали разрабатываться бездатчиковые векторные методы управления бесщеточными электродвигателями переменного тока. Первые бездатчиковые методы определения угла были основаны на свойстве электродвигателя генерировать обратную ЭДС во время вращения. Обратная ЭДС двигателя содержит в себе информацию о положении ротора, поэтому вычислив величину обратной ЭДС в стационарной системе координат можно рассчитать положение ротора. Но, когда ротор не подвижен, обратная ЭДС отсутствует, а на низких оборотах обратная ЭДС имеет маленькую амплитуду, которую сложно отличить от шума, поэтому данный метод не подходит для определения положения ротора двигателя на низких оборотах.
- Существует два распространенных варианта запуска СДПМ:
- запуск скалярным методом — запуск по заранее определенной характеристики зависимости напряжения от частоты. Но скалярное управление сильно ограничивает возможности системы управления и параметры электропривода в целом; – работает только с СДПМ у которого ротор имеет явно выраженные полюса.
На текущий момент бездатчиковое полеориентированное управление СДПМ во всем диапазоне скоростей возможно только для двигателей с ротором с явно выраженными полюсами.
Синхронные двигатели с постоянными магнитами на роторе: управление (синус и/или трапеция)
В продолжение темы модельно ориетированного проектирования, публикую очередную статью Калачева Юрия Николаевича, автора книги Моделирование в электроприводе. Инструкция по пониманию. Данный текст еще готовится к публикации в специализированных изданиях, но читатели хабра увидят его первые.
В зарубежной литературе можно встретить два термина, связанных с этими двигателями:
PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor), что на языке Пушкина означает: синхронный двигатель c постоянными магнитами (СДПМ), и это понятно.
BLDC (Brush Less Direct Current), что переводится с языка Шекспира, как Бесколлекторный (бесщеточный) Двигатель Постоянного Тока (БДПТ), и это непонятно. Причем здесь постоянный ток?
С этими названиями и у нас, и за рубежом существует немалая путаница.
Например, термин PMSM (СДПМ) может применяться для обозначения двигателя с постоянными магнитами на роторе, независимо от формы его ЭДС, но так же часто его применяют, подразумевая исключительно синусоидальную форму ЭДС двигателя.
Термин BLDC (БДПТ) может применяться для обозначения двигателя с постоянными магнитами на роторе и трапецеидальной ЭДС, а может вообще обозначать не двигатель, а некий мехатронный узел, включающий в себя:
двигатель с постоянными магнитами и трапецеидальной ЭДС
датчик положения ротора
управляемый по сигналам этого датчика полупроводниковый коммутатор.
Собственно этот мехатронный узел, который может, как и двигатель постоянного тока, управляться постоянным напряжением и породил сам термин BLDC (БДПТ).
Ещё по отношению к синхронным двигателям с постоянными магнитами на роторе в отечественной литературе, можно встретить название «вентильный двигатель».
Попытки автора разобраться с этим термином быстро зашли в тупик, так как в различных источниках обнаружились явные противоречия.
Например, в книге Г.Б. Онищенко «Электрические двигатели» на стр. 47 «вентильным» называется двигатель соответствующий термину BLDC (БДПТ), что предполагает трапецеидальную ЭДС, и это понимаемо.
Но двигатели типа 5ДВМ сам производитель (ЧЭАЗ) называет «вентильными», хотя при этом утверждает, что они имеют синусоидальную ЭДС.
А вот википедия: «Вентильный двигатель следует отличать от бесколлекторного двигателя постоянного тока (БДПТ), который имеет трапецеидальное распределение магнитного поля в зазоре. ».
Ну, . приехали .
Какой термин, какой форме ЭДС соответствует – непонятно.
А между тем, именно эта форма определяет выбор структуры системы управления двигателем.
Как человек занимающийся управлением этими двигателями хочу предложить:
во избежание путаницы забыть термин «вентильный двигатель»
термином БДПТ обозначать не двигатель, а исключительно описанный выше мехатронный узел (аналог двигателя постоянного тока)
делить синхронные двигатели с постоянными магнитами на роторе (СДПМ) по типу ЭДС на две группы:
1) с синусоидальной ЭДС (далее, для краткости, — СДПМс)
2) с трапецеидальной ЭДС (далее, для краткости, — СДПМт)
Управление
При управлении двигателями с синусоидальной ЭДС используется векторное регулирование (подробно описано в книжке по ссылке). С точки зрения возможностей и качества управления это наилучший вариант.
Однако и двигатели с трапецеидальной ЭДС в силу более простой конструкции статорных обмоток и возможности более простого управления применяются довольно часто.
Конструкция двигателей
Форма ЭДС определяется конструкцией двигателя.
Ротор синхронных двигателей представляет собой магнит с различным количеством пар полюсов.
На Рис 1. показаны возможные конструкции статорных обмоток. Обычно синусоидальной ЭДС соответствует «распределенная» намотка, а трапецеидальной «сосредоточенная».
Рисунок 1. Конструкции статорных обмоток
Статорная обмотка двигателя с трапецеидальной ЭДС проще и технологичнее, за счёт этого цена такого двигателя несколько ниже.
Далее остановимся более подробно на двигателе с трапецеидальной ЭДС (СДПМт)
Двигатель с одной парой полюсов будет выглядеть в разрезе так, как показано на Рис.2.
Рисунок 2. Схема двигател с одной парой полюсов я в разрезе
На статоре СДПМт намотаны три обмотки (А, В, С), сдвинутые в пространстве на 120°. Каждая обмотка состоит из двух секций, включённых встречно. Таким образом, при протекании тока в обмотке она создаёт внутри двигателя два полюса (положительный и отрицательный), к которым и притягивается магнитный ротор. Поочередное изменение токов в обмотках переключает полюса обмоток и заставляет ротор двигаться вслед за полем. На этом и основан принцип работы двигателя.
В дальнейшем будем считать нулевым то угловое положение ротора при котором вектор потока ротора совпадает по направлению с осью фазы А (осью обмотки А).
Уравнения равновесия статорных обмоток СДПМт в системе АВС
Уравнения равновесия статорных обмоток двигателя при его включении в «звезду» в неподвижных фазных координатах АВС имеют вид (1).
— потокосцепления фазных обмоток
— активное сопротивление фазной обмотки.
Поток в обмотке каждой фазы формируется из следующих составляющих:
поток, наводимый собственным током фазы
поток, наводимый магнитными полями других фазных обмоток
поток, наводимый в обмотке магнитами ротора.
Проиллюстрируем это системой (2):
— индуктивность фазных обмоток
— взаимные индуктивности обмоток
— потокосцепления, наводимые в обмотках магнитом ротора.
В общем случае все индуктивности системы (2) могут являться переменными функциями угла поворота поля .
В частном случае для неявнополюсного двигателя (при цилиндрическом роторе) индуктивности и взаимные индуктивности обмоток не зависят от угла.
Обозначив
— индуктивность фазной обмотки,
— взаимная индуктивность двух фазных обмоток,
и подставив выражения (2) в систему (1), получим выражение (3):
Заметив, что производные по времени от потокосцеплений магнитов ротора
— есть не что иное, как наводимая магнитами
ротора в этих обмотках ЭДС, систему (3) можно переписать в виде (4).
Теперь введем понятие единичной функции формы ЭДС.
Единичная функция формы ЭДС — это функция от угла поля (), имеющая единичную амплитуду и повторяющая по форме ЭДС. Для фаз А,В,С обозначим эти функции: .
Используя единичные функции формы, мгновенные ЭДС в фазах можно представить выражением (5):
— амплитуда потокосцепления ротора и фазной обмотки
— скорость вращения поля
— скорость вращения ротора
— число пар полюсов двигателя.
Зависимости единичных функций формы ЭДС обмоток СДПМт от угла поворота поля представлены На Рис.3.
Рис. 3. Единичные функции форм ЭДС
Вывод формулы для расчета электромагнитного момента СДПМт
Момент, создаваемый двигателем, является суммой моментов, создаваемых его обмотками.
Посмотрим на уравнение равновесия обмотки А из системы (4).
Умножив обе его части на ток обмотки, получим уравнение для мгновенной электрической мощности обмотки:
Рассмотрим составляющие этой мощности:
— реактивная мощность обмотки
— активная мощность, рассеивающаясяв обмотке
— мощность, создающая электромагнитный момент.
Если пренебречь потерями при переходе электрической мощности в механическую, то можно записать:
— электромагнитный момент двигателя
— угловая скорость вращения ротора.
Подставив в формулу (6) значения ЭДС из соотношений (5), получим формулу вычисления электромагнитного момента ротора (7).
Коммутация обмоток СДПМт
В соответствии с формулой (7) момент СДПМт пропорционален сумме произведений фазных токов на функции формы соответствующих ЭДС.
Максимальное значение ЭДС обмотки соответствует плоским участкам трапеции ЭДС. Если бы нам удалось на этих участках угловой траектории сформировать в обмотках токи некоторой постоянной амплитуды, например, совпадающие по знаку со знаком ЭДС, то это позволило бы сформировать при этих токах максимальный постоянный положительный момент.
Для примера рассмотрим на Рис.3 участок угловой траектории от π/6 до π/2. На этом участке ЭДС в фазе А имеет максимально отрицательное значение, а в фазе В максимально положительное. Следовательно, для получения положительного момента на этом участке угловой траектории надо обеспечить в фазе А отрицательное, а в фазе В положительное значение тока. Для этого фазу А можно подключить на отрицательный, а фазу В на положительный полюса внешнего источника постоянного напряжения (Udc). При этом фаза С не используется (отключена от источника Udc).
Величина тока, протекающего через обмотки, будет в свою очередь определяться прикладываемым к обмоткам напряжением, величиной ЭДС и параметрами обмоток.
Если рассуждать таким образом, то можно составить таблицу коммутаций обмоток, обеспечивающих в зависимости от положения ротора момент нужного знака (Табл. 1).
Таблица1. Закон коммутации
Обмотки трёхфазного двигателя можно коммутировать на внешний источник напряжения с помощью трехфазного мостового инвертора. Для этого состояние инвертора надо поставить в зависимость от положения ротора. Обычно это делается с помощью датчика положения ротора (ДПР). Этот датчик имеет три канала. Каждый канал выдает за один оборот двигателя импульс, соответствующий половине периода вращения, при этом импульсы в каналах сдвинуты на 120°.
Логическая обработка сигналов ДПР позволяет определить — в каком из шести секторов в данный момент находится ротор.
Работа ДПР поясняется Табл. 2.
Таблица 2. Работа ДПР (определение сектора)
Возможная структура системы управления моментом СДПМт
Алгоритм, описанный в Табл.1, предполагает протекание одного и того же тока в двух фазах двигателя при единичном значении функции формы ЭДС в обмотках фаз. Поэтому выражение (7) можно переписать в виде (8).
Где: — значение тока в фазах.
То есть значение момента пропорционально величине тока в обмотках двигателя.
Вытекающая из формулы (8) структура системы управления моментом в приводе с СДПМт изображена на Рис.4.
Рисунок 4. Система управления моментом БДПТ
Данная структура позволяет получить нужный момент, формируя в обмотках двигателя ток необходимой амплитуды, при сохранении алгоритма коммутации (Табл.1).
Эта задача решается с помощью создания на базе трёхфазного мостового инвертора контура тока с ШИМ.
Регулятор тока (ПИ-рег.) формирует сигнал задания напряжения обмоток (U), которое затем реализуется инвертором с ШИМ в соответствии с алгоритмом коммутации (Табл.1).
В качестве сигнала обратной связи в контуре можно использовать трёхфазно-выпрямленные сигналы датчиков тока фаз или сигнал датчика тока в звене постоянного тока инвертора ().
На основе рассмотренного канала управления моментом можно строить внешние контуры управления скоростью и положением.
Однако
Если бы токи в обмотках спадали до нуля и нарастали до нужного уровня мгновенно, то момент двигателя, определяемый их величиной, в установившемся режиме был бы постоянным. В действительности же реальные переходные процессы при коммутации обмоток приводят к пульсациям момента. В зависимости от параметров обмоток, а также соотношения величин текущей ЭДС и напряжения звена постоянного тока эти пульсации могут быть различны по длительности, амплитуде и знаку.
Кроме этих коммутационных пульсаций в рассматриваемой системе также будут иметь место пульсации момента на частоте ШИМ.
Ниже приведен пример работы модели системы регулирования скорости. Данная модель построена в среде SimInTech на элементах специализированного тулбокса «Электропривод». Среда позволяет получить максимальное приближение моделируемых процессов к реальности с учетом эффектов временной и уровневой дискретизации.
Часть модели, а именно — модель цифровой системы управления скоростью приведена ниже, на Рис.5. Регулятор скорости системы (Рег.W) выдает сигнал момента, который отрабатывается структурой, построенной в соответствии с Рис.4.
Рисунок 5. Модель цифровой системы управления
Для управления был выбран двигатель со следующими параметрами:
Rs = 2.875 Ом — сопротивление обмотки фазы;
Ls = 8.5e-3 Гн – индуктивность фазы;
F = 0.175 Вб – потокосцепление ротора;
Zp = 4 — число пар полюсов;
Jr = 0.06 кг·м 2 — момент инерции ротора.
Напряжение в звене постоянного тока привода было принято равным 100В.
В контуре тока электропривода использовалась ШИМ с частотой 5кГц.
В процессе регулирования происходило ступенчатое увеличение частоты при постоянном моменте сопротивления на валу двигателя (10 Нм).
Графики, полученные в процессе работы модели, приведены на Рис.6.
Рисунок 6. Моделирование работы двигателя
На графике момента видны существенные пульсации.
Отметим, что в основном они связаны именно с переходными процессами при коммутации обмоток и имеют соответственно частоту, ушестеренную по отношению к заданной.
Пульсации, связанные с ШИМ, в данном случае, невелики.
Заметим, что коммутационные пульсации существенно возрастают при увеличении момента, что связано с увеличением тока.
Несколько спасает то, что их влияние на скорость снижает инерция.
А можно ли векторно управлять СДПМт?
Если очень хочется — то можно.
Однако и здесь не без особенностей.
Математика и структура стандартной векторной системы управления исходит из синусоидальности поля в зазоре. При трапецеидальной ЭДС это условие нарушается, правда не очень сильно (трапеция это же почти синус).
А результатом этого «почти» будут, опять же, пульсации момента.
Вид модели цифровой системы векторного управления скоростью в среде SimInTech показан на Рис.7.
Рисунок 7. Часть модели векторного управления.
Ниже на Рис.8 показан график работы модели уже рассмотренного ранее СДПМт работающего в рассмотренном ранее режиме, но под управлением векторной системы.
В графике момента мы опять наблюдаем пульсации (хотя по сравнению с предыдущим вариантом они несколько уменьшились).
Причины пульсации при векторном управлении и управлении по ДПР различны, но частота все та же – ушестеренная по отношению к заданной.
Заметим, что вследствие несинусоидальности ЭДС токи в обмотках двигателя так же будут принципиально несинусоидальными (это так, хотя в масштабе рисунка и не слишком заметно).
Рисунок 8. Работа двигателя при векторном управлении
А можно ли с помощью коммутации обмоток по ДПР управлять двигателем с синусоидальной ЭДС?
С точки зрения автора можно – но не нужно.
Наряду с коммутационными пульсациями момента синусоидальность ЭДС (отсутствие плоской вершины трапеции) в данном случае неминуемо вызовет еще и дополнительные пульсации, снижающие качество регулирования даже по сравнению с управляемым по ДПР двигателем СДПМт.
А при векторном управлении двигателем с синусоидальной ЭДС пульсаций момента не будет.
Для подтверждения этого тезиса ниже (Рис.9) приведены графики работы модели двигателя с уже рассмотренными ранее параметрами, но с синусоидальной ЭДС и векторной системой управления скоростью.
Видно, что пульсации момента в этом случае практически отсутствуют. При правильной настройке регуляторов системы они связаны только с ШИМ-преобразованием и для данного случая почти не видны.
Рисунок 8. Работа двигателя с синусоидальной ЭДС
Итоги
Для синхронников с трапецеидальной ЭДС — коммутация по ДПР.
Так же возможно использование и более сложного векторного алгоритма регулирования, что может дать снижение уровня пульсации момента.
Для синхронников с синусоидальной ЭДС лучший вариант это векторное регулирование.
Это сочетание идеально для построения точного электропривода (что собственно и так было понятно).
КПД бесколлекторного электродвигателя
Принцип работы бесколлекторного электродвигателя постоянного тока (альтернативные названия – вентильный, бесщеточный, BLDCM или PMSM мотор) был известен еще на этапе открытия электричества. Но серийное производство таких электромоторов началось с 1962 года – благодаря развитию технологий, возникновению силовых транзисторных ключей бюджетной категории и сильных неодимовых магнитов.
Все электродвигатели постоянного тока – синхронные с самостоятельной синхронизацией. Схема их работы отличается от особенностей действия синхронных моторов переменного тока, поскольку у них нет самосинхронизации. В таблице приведены основные преимущества и недостатки бесколлекторных электромоторов.
Более высокая стоимость – из-за необходимости использования дорогостоящего регулятора.
Невозможность применения без регулятора, даже для кратковременного включения.
Возможность применения в пожароопасных условиях – благодаря отсутствию искр.
Сложность ремонта, особенно при необходимости перемотки.
Незначительный нагрев при работе.
Быстрое достижение предельных оборотов.
Как устроен бесколлекторный электродвигатель
Основные компоненты такого узла – статор с несколькими обмотками и ротор с постоянными магнитами. Для сравнения, конструкция коллекторного мотора диаметрально противоположна – обмотки размещаются на роторе. В БК моторе нет коллектора – увесистого узла, нуждающегося в обслуживании. Его задачи возложены на электронику. Управление обеспечивает регулятор. Благодаря этому конструкция упрощается, электромотор становится более легким и компактным. Уменьшению размеров способствует и использование сильных неодимовых магнитов.
Благодаря замене электронными ключами контактов коллектора и щеток, снижаются коммутационные потери. В итоге, КПД бесколлекторного электродвигателя и значения его удельной мощности – выше, чем у коллекторных моделей. Значения возможной скорости вращения у бесколлекторных устройств шире, а их нагрев в процессе работы – ниже. Такие электромоторы допустимо использовать во влажной и агрессивной среде. К тому же, они почти не вызывают радиопомех.
Как работает бесколлекторный электродвигатель постоянного тока
Работу БК мотора обеспечивает электронный блок управления. Он отвечает за подачу напряжения и обеспечивает правильное вращение. Магнитное поле воздействует на обмотку. Она вращается в нем, поворачиваясь до нужного положения. Для постоянного вращения электронные элементы в необходимые моменты времени подают постоянное напряжение на те или иные обмотки статора.
Большинство бесколлекторных электродвигателей – трехфазные. Но это не значит, что электронный блок управления питает мотор переменным 3-фазным током. Количество фаз соответствует числу обмоток мотора и бывает разным – 1, 2, 3 (чаще всего) и более. С возрастанием числа фаз повышается плавность вращения магнитного поля, но и усложняется система управления. Трехфазная система наиболее распространена благодаря удачному сочетанию плавной работы и умеренной конструкционной сложности.
В 3-фазном электродвигателе 3 обмотки соединяются по схеме «треугольник» или «звезда». Такой мотор имеет 3 провода. Это выводы обмоток.
У электромоторов с датчиками есть еще по 5 проводов: 2 – для питания датчиков положения, 3 – для передачи сигналов от датчиков. В любой момент времени напряжение поступает на 2 из 3-х обмоток. В результате, есть 6 способов подачи на обмотки постоянного напряжения. Так создается вращающееся магнитное поле, поворачиваемое при каждом очередном переключении на 60°.
Использование датчиков положения
Поскольку подача напряжения на обмотки должна осуществляться с учетом позиции ротора, от электронных компонентов требуется способность определять это положение. Данную работу выполняют датчики положения. Они бывают магнитные, оптические и других типов, но самые популярные из них – датчики Холла. В 3-фазном бесколлекторном электромоторе их 3. В схеме бесколлекторного электродвигателя такие датчики могут отсутствовать. Тогда для выяснения позиции ротора измеряется напряжение на временно свободной обмотке. Этот способ может использоваться исключительно при вращении электромотора.
В техническом аспекте желательно применять электромоторы с датчиками положения, поскольку они проще в управлении. Но в таком случае придется позаботиться о питании датчиков и проложить провода от них к электронике, отвечающей за управление. Если же один из датчиков выйдет из строя, мотор не сможет работать. Придется разбирать его и менять неисправные элементы.
При проблематичном размещении датчиков в корпусе электромотора применяется конструкция без них. В таком случае используется электронный блок, соответствующий параметрам конкретной модели электродвигателя и способный управлять им без использования датчиков. Но такие двигатели допустимо применять, только если они стартуют без значительной нагрузки на валу, причем при старте могут наблюдаться колебания оси. В остальных случаях (электротранспорт, подъемные устройства) обязательно использование электромоторов с датчиками.
Предлагаем вашему вниманию обзор электрофэтбайков с описанием их достоинств и характерных особенностей.
Русские Блоги
Подробное объяснение FOC замкнутого управления синхронным двигателем с постоянными магнитами (PMSM)
До изучения управления FOC я совсем не понимал управление FOC. Я только знал, что китайский язык называется направленным управлением магнитным полем. Поскольку разработка продукта компании требует точного контроля положения синхронных двигателей с постоянными магнитами (PMSM), я начал понимать, что есть в Интернете. ФОК, каковы математические формулы и каков процесс контроля, но поскольку никто в компании не знает эти знания, они могут только медленно найти информацию для самостоятельного изучения. В интернете много информации о ВОК, но все покрыто Он не является исчерпывающим, и все еще есть ошибки, но когда вы не понимаете, вы не можете отличить правильное от неправильного, поэтому вы сделали много обходных путей. Поэтому я запишу здесь свой личный опыт обучения и поделюсь с вами тем, что, поскольку двигателем необходимо управлять на месте, используется магнитный энкодер с 14-битным разрешением.
FOC в основном осуществляет управление крутящим моментом (током), скоростью и положением двигателя посредством управления током двигателя. Обычно ток — это самая внутренняя петля, скорость — средняя петля, а позиция — самая внешняя петля.
На следующем рисунке показана блок-схема управления токовой петлей (самой внутренней петлей):
Рисунок 1: токовая петля
На рисунке 1 Iq_Ref — текущее значение настройки по оси q (поперечная ось), а Id_Ref — текущее значение настройки по оси d (прямая ось). Поперечная ось и прямая ось больше не вводятся. Baidu.
Ia, Ib и Ic — токи дискретизации фазы A, фазы B и фазы C. Они могут быть получены непосредственно с помощью AD-выборки. Обычно две фазы выбираются напрямую. Третья фаза рассчитывается по формуле Ia + Ib + Ic = 0. Электрический угол θ можно рассчитать путем считывания значения магнитного датчика в режиме реального времени.
После получения трехфазного тока и электрического угла может быть выполнено выполнение токовой петли: трехфазные токи Ia, Ib и Ic получены преобразованием Кларка для получения Iα, Iβ, а затем преобразование Парка для получения Iq, Id; Фиксированные значения Iq_Ref и Id_Ref используются для вычисления значения ошибки, затем значение текущей ошибки по оси q подставляется в текущее кольцо PI PI для вычисления Vq, а значение текущей ошибки по оси d подставляется в текущее кольцо PI по оси d для вычисления Vd, затем Vq, Vd инвертируется Преобразование Park для получения Vα, Vβ, а затем алгоритм SVPWM для получения Va, Vb, Vc и, наконец, вход для трех фаз двигателя. Это завершает управление токовой петлей один раз.
При управлении скоростью PMSM необходимо добавить контур скорости вне цикла тока. Блок-схема управления выглядит следующим образом:
Рисунок 2: Скорость и текущий двойной контур
На рисунке 2 Speed_Ref — это значение настройки скорости, а ω — обратная связь по скорости двигателя, которая может быть рассчитана датчиком двигателя.
Вычислите значение ошибки рассчитанной скорости двигателя ω и значение настройки скорости Speed_Ref, подставьте его в контур PI PI Speed и используйте вычисленный результат в качестве входного сигнала токового контура. Сравнивая часть токового контура на рисунках 2 и 1, вы можете обнаружить, что ось d на рисунке 2 Ток установлен на ноль (Id_Ref = 0), поскольку ток по оси d не создает выходную силу для вращения приводного двигателя, поэтому ток по оси d обычно устанавливается на ноль (но не всегда устанавливается на 0) ); Когда Id_Ref = 0, Iq_Ref равен выходу контура скорости, в сочетании с вышеуказанным токовым контуром реализуется двойное управление токовой скоростью по замкнутому контуру.
Когда PMSM используется для управления положением, петлю положения необходимо добавить вне контура тока скорости. Блок-схема управления выглядит следующим образом:
Рисунок III: Положение токовой петли три петли
На рисунке 3 Position_Ref — это значение настройки положения, а Position (θ) — текущее положение двигателя. Его можно узнать через энкодер двигателя. Управление положением можно разделить на электрическое управление угловым положением и механическое управление угловым положением.
Вычисленное значение ошибки текущей позиции Position (θ) и значение настройки позиции Position_Ref подставляется в P-контур, а выход используется в качестве входа Speed_Ref контура скорости. В сочетании с вышеупомянутым контуром скорость-ток реализуется управление с тремя замкнутыми контурами тока скорости положения.
При фактическом использовании, поскольку магнитный кодер не может напрямую возвращать скорость двигателя ω, необходимо рассчитать изменение значения магнитного кода в течение определенного периода времени для представления скорости двигателя ω (измерение скорости по методу М), предполагая, что угловое изменение 1 мс равно δ, то ω= δ / 1ms = δ, (единица измерения: шт / мс), этот метод возможен, когда скорость двигателя относительно высока, но при управлении положением скорость двигателя будет очень низкой, а скорость 1 минуты может составлять только 1 При 2 и 2 оборотах будет очень большая ошибка в измерении скорости методом М. Увеличение единицы измерения времени может соответствующим образом уменьшить ошибку, но задержка всей системы будет увеличиваться вместе с ней.
Поэтому, чтобы избежать ошибки, вызванной скоростью соединения и влиянием системной задержки, для управления используется только двойной контур, состоящий из положения и тока, но в это время необходимо внести определенные изменения в контур положения. Блок-схема управления выглядит следующим образом:
Рисунок 4: Положение тока двойной петли
На рисунке 4 только двойной контур тока положения используется для управления положением.
В управлении положением участвуют пусковое ускорение и торможение двигателя, поэтому определенно недостаточно только P-кольца, и необходимо добавить I и D для реализации PID-кольца для управления, если требования к точности для контроля положения не высоки, допускается 1. Если погрешность составляет 2 градуса, только P и D могут быть использованы для реализации управления петлей PD.
Вышесказанное кратко представляет процесс управления двигателем, и нетрудно обнаружить, что он в основном включает в себя ПИД-регулятор и алгоритм управления FOC. ПИД-регулятор является наиболее часто используемым алгоритмом управления в автоматическом управлении, он широко используется и в Интернете имеется много информации о ПИД-регуляторе. Алгоритм управления FOC подробно описан ниже.
Как видно из приведенной выше блок-схемы управления, ВОК в основном включает в себя выборку тока, преобразование координат (Кларк, Парк, антипарк) и SVPWM.
Как упоминалось ранее, трехфазные токи Ia, Ib, Ic могут быть получены путем выборки и формулы Ia + Ib + Ic = 0, а разность фаз трехфазных токов составляет 120 °, как показано ниже:
Рисунок 5: Трехфазный ток
На фиг.5 Ia, Ib и Ic представляют собой трехфазные токи соответственно.
Тогда получите преобразование Кларка Iα, Iβ, как показано ниже:
Рисунок 6: преобразование Кларка
Преобразование Кларка заключается в преобразовании стационарных трех фаз a, b и c в стационарные две фазы α, β. Поскольку вы не знаете, как ввести матрицу в редакторе, вы решили написать скриншот в слове, формула выглядит следующим образом:
Тогда это можно вывести:
Подставив Ia + Ib + Ic = 0 в приведенную выше формулу, мы можем получить:
Нам нужно заботиться о Iα и Iβ, поэтому окончательная формула изменения Кларка:
Затем Iq и Id получаются путем преобразования Парка, они перпендикулярны друг другу и вращаются вдоль направления магнитного поля, как показано ниже:
Рисунок 7: Преобразование парка
Как показано на рисунке 7, преобразование Парка должно преобразовать стационарные токи α и β во вращающиеся токи по оси q и по оси d, а θ — это угол поворота, также известный как электрический угол.
Взяв электрический угол θ за угол, α и Iβ подвергаются векторному разложению, рассчитываются компоненты тока, спроецированные на оси q и d, и может быть получена следующая формула:
Iq = Iβ*cosθ — Iα*sinθ
Id = Iα*cosθ + Iβ*sinθ
После того, как Iq и Id вычислены, ошибки должны быть рассчитаны с их установленными значениями, а затем выполняется управление PI для получения Vq и Vd.
Затем выполните обратное преобразование Парка для Vq, Vd, как показано ниже:
Рисунок 8: обратное преобразование парка
На рисунке 8 Vq и Vd обратно преобразованы в Vα и Vβ. Метод преобразования аналогичен преобразованию Парка. С электрическим углом θ в качестве включенного угла Vq и Vd векторизованы и спроецированы на оси α и β. Компонент напряжения может быть получен следующим образом:
Vα = Vd*cosθ — Vq*sinθ;
Vβ = Vq*cosθ + Vd*sinθ;
После получения Vα и Vβ необходимо вычислить Va, Vb и Vc с помощью алгоритма SVPWM.В Интернете есть статья, которая очень хорошо объясняет алгоритм SVPWM. После прочтения этой статьи я сделаю несколько кратких объяснений на основе этой статьи.
Полное название SVPWM — Пространственно-векторная широтно-импульсная модуляция, которая представляет собой волну широтно-импульсной модуляции, генерируемую конкретным режимом переключения, состоящим из шести переключающих элементов мощности трехфазного инвертора мощности, которые могут сделать форму выходного тока максимально возможной. Близко к идеальной синусоидальной форме. Теоретической основой является принцип эквивалентности среднего значения, то есть основной вектор напряжения объединяется в цикле переключения, чтобы сделать его среднее значение равным данному вектору напряжения.
Предположим, что напряжение на шине постоянного тока составляет U dc , Трехфазные фазные напряжения U A ,U B ,U C И разность фаз между ними составляет 120 °; предположим, U m Является ли эффективное значение фазного напряжения, f частотой питания, то:
Тогда объединенный пространственный вектор U (t) сложения пространственного вектора трехфазного напряжения может быть выражен как:
U (t) — вращающийся пространственный вектор с постоянной амплитудой, пиковым фазовым напряжением и угловой частотой. ω = 2πf вращается равномерно в направлении против часовой стрелки, и проекция пространственного вектора U (t) на трехфазную координатную ось (a, b, c) является симметричной трехфазной синусоидальной величиной.
Давайте обсудим вектор напряжения пространства:
Рисунок 9: Схема трехфазного инвертора
На рисунке 9 показана схема трехфазного инвертора. К каждой фазе одновременно будет подключен только один мост. Определите такую функцию переключения Sx(x=a、b、c) :
Когда плечо включено, Sx = 1, а когда плечо включено, Sx = 0. Например: при условии, что фаза включена, а фазы b и c включены, три фазы дают a = 1, b = 0, c = 0, и объединенный результат равен U4 (100).
В то же время, если имеются проводящие мосты верхнего и нижнего мостов разных фаз одновременно, будет генерироваться фазный ток, который является ненулевым вектором, если в то же время верхние мосты трех фаз проводят одновременно или нижние мосты трех фаз проводят одновременно. В это время фазовый ток в это время генерироваться не будет, что относится к нулевому вектору. Таким образом, всего существует 6 ненулевых векторов: U1 (001), U2 (010), U3 (011), U4 (100), U5 (101), U6 (110) и два нулевых вектора: U0 (000), U7 (111). Координаты вектора напряжения показаны ниже:
Рисунок 10: Векторная иллюстрация пространства напряжения
На рисунке 10 показаны восемь пространственных векторов напряжения U0
U7 и шесть секторов I
Если Sx (x = a, b, c) = (100), то U a =⅔U dc ,U b =-⅓U dc ,U c =-⅓U dc Аналогично, вектор пространственного напряжения при других различных комбинациях может быть получен, как показано в следующей таблице:
Рисунок 11: Таблица пространственных векторов напряжения
Из рисунка 10 и рисунка 11 видно, что величины ненулевых векторов одинаковы, и все они равны ⅔U. dc Смежные векторы разделены на 60 °, а два нулевых вектора имеют величину 0 и расположены в центре. В каждом секторе выберите два соседних вектора напряжения и нулевой вектор и синтезируйте любой вектор напряжения в каждом секторе в соответствии с принципом баланса вольт-секунда, то есть:
Где ты ref Является ли требуемый вектор напряжения, T является периодом, T x 、T y 、T 0 * Соответствует двум ненулевым векторам U x 、U y И нулевой вектор U 0 * Время действия в периоде Т, где U 0 * Включая U 0 А ты 7 Два нулевых вектора. Потому что мы хотим получить рабочий цикл трехфазного полумоста, то есть значение регистра сравнения захвата трех каналов таймера, поэтому нам нужно только вычислить x 、T y 、T 0 * Значение, вы можете знать три значения регистра сравнения захвата.
Посмотрите, когда U ref Во время первого сектора, см. Следующий рисунок:
Рисунок 12: Пространственный вектор напряжения расположен в секторе I
Как показано на рисунке 12, U ref Расположенный между U4 и U6, мы можем получить из теоремы синуса:
Получить U, синтезированный U4, U6, U7 и U0 ref По истечении этого времени следующим шагом будет создание фактической формы волны широтно-импульсной модуляции. В схеме модуляции SVPWM выбор нулевого вектора является наиболее гибким и подходящим выбором нулевого вектора, который может минимизировать количество раз переключения, избежать действия переключения в момент, когда ток нагрузки большой, и минимизировать потери при переключении. Следовательно, с целью уменьшения количества переключений принцип распределения базовой векторной последовательности выбирается следующим образом: каждый раз, когда изменяется состояние переключения, изменяется только состояние переключения одной фазы, а нулевой вектор равномерно распределяется по времени. Чтобы сделать сгенерированный ШИМ симметричным, тем самым эффективно уменьшая гармонические составляющие ШИМ. Можно обнаружить, что когда U4 (100) переключается на U0 (000), необходимо только изменить пару верхних и нижних переключателей фазы A. Если он переключен с U4 (100) на U7 (111), необходимо изменить две пары переключателей фазы B и C Увеличьте потерю переключения чашки. Следовательно, чтобы изменить величину векторов напряжения U4 (100), U2 (010), U1 (001), необходимо согласовать вектор нулевого напряжения U0 (000) и изменить U6 (110), U3 (011), U5 (101), Необходимо сотрудничать с нулевым вектором напряжения U7 (111). Таким образом, путем размещения разных последовательностей переключения в разных секторах можно получить симметричный выходной сигнал. Последовательность переключения других секторов следующая:
Точно так же, беря первый сектор в качестве примера, последовательность векторов напряжения имеет вид U0, U4, U6, U7, U7, U6, U4, U0 и рисует его как трехфазные сигналы ШИМ a, b, c, как показано на рисунке 10. Три показаны:
Рисунок 13: Трехфазный сигнал ШИМ сектора 1
Как правило, когда мы контролируем PMSM, форма сигнала ШИМ устанавливается в режиме выравнивания по центру, поэтому на рисунке 13 время, затрачиваемое каждым вектором напряжения по обеим сторонам симметричного центра, составляет половину времени, затраченного вектором напряжения во всем цикле. ,
Чтобы реализовать модуляцию SVPWM в реальном времени, мы должны сначала знать U ref Положение сектора, затем вектор напряжения может быть синтезирован с использованием смежного вектора напряжения сектора и соответствующего нулевого вектора. Как видно из рисунка 12, вектор напряжения U ref Угол θ с осью α определяет U ref Сектор, поэтому нам нужно только оценить величину угла θ, чтобы узнать U ref Сектор, в котором он находится.
Загаром θ = Uβ / Uα, мы можем видеть, что θ = арктан (Uβ / Uα), когда U ref В первом секторе θ удовлетворяет 0 <θ <60 °, В это время U α>0,Uβ>0, tan θ удовлетворяет 0 <tanθ < √3; так U ref Расположен в первый Необходимые и достаточные условия для сектора Ⅰ: Uα> 0, Uβ> 0, √3Uα>U β。
Точно так же мы можем получить U ref Эквивалентные условия в других секторах следующие:
U ref Расположен в Необходимые и достаточные условия для второго сектора: Uβ> 0, √3| U α |< Uβ ;
U ref Расположен в Необходимые и достаточные условия для сектора III: Uα <0, Uβ> 0, — √3 U α>Uβ;
U ref Расположен в первый Необходимые и достаточные условия для сектора Ⅳ: Uα <0, Uβ <0, √3 Uα<Uβ;
U ref Расположен в первый Необходимые и достаточные условия для сектора Ⅴ: Uβ <0, √3| Uα |<- Uβ;
U ref Расположен в первый Необходимые и достаточные условия для сектора Ⅵ: Uα> 0, Uβ <0, √3 Uα> — Uβ;
Дальнейший анализ вышеуказанных условий показывает, что вектор напряжения U ref Сектор, к которому он принадлежит, полностью Uβ, √3 Uα-Uβ,- √3 Uα-Uβ три типа решений,
Переопределение, если U1> 0, то A = 1, в противном случае A = 0, если U2> 0, то B = 1, в противном случае B = 0, если U3> 0, то C = 1, в противном случае C = 0.
Тогда пусть N = 4 * C + 2 * B + A, тогда сектор, в котором находится Uref, может быть вычислен по нижнему индексу.
Следующим шагом является расчет синтетического U ref Эффективное время соседнего вектора напряжения и эффективное время нулевого вектора.
U гипотеза ref Расположен в первый Для сектора I (см. Рисунок 12) используются векторы напряжения U4 и U6, поэтому необходимо рассчитать T4 и T6 и T0 и T7 вектора нулевого напряжения. Процесс расчета выглядит следующим образом:
U α*Ts = |U4|*T4 + |U6|*T6*cos(π/3);
Uβ *Ts = |U4|*T4*0 + |U6|*T6*cos(π/6);
Как упоминалось ранее, | U4 | = | U6 | = ⅔U dc Итак, есть:
U α*Ts = ⅔U dc *T4 + ⅓U dc *T6; ①
Uβ *Ts = (U dc *T6) / √3; ②
Решите систему уравнений ① и ②, чтобы получить:
T4 = (√3/Udc) * Ts * (√3 U α/2 — Uβ/2 ) = (√3/Udc) * Ts * U2;
T6 = (√3/Udc) * Ts * Uβ = ( √3/Udc) * Ts * U1 ;
И поскольку Ts = T0 + T4 + T6 + T7, а настройка T0 и T7 является гибкой, вы можете сделать T0 = T7, тогда:
T0 = T7 = (Ts — T4 — T6) / 2;
Это вычисляет U ref Время каждого вектора напряжения находится в первом секторе. Аналогичным образом можно рассчитать время каждого вектора напряжения, когда он расположен в других секторах:
U ref Когда в секторе II:
T2 = (- √3/Udc) * Ts * (√3 U α/2 — Uβ/2 ) = -(√3/Udc) * Ts * U2;
T6 = (-√3/Udc) * Ts * (-√3 U α/2 — Uβ/2 ) = -(√3/Udc) * Ts * U3;
T0 = T7 = (Ts — T2 — T6) / 2;
U ref Когда в секторе III:
T2 = ( √3/Udc) * Ts * Uβ = ( √3/Udc) * Ts * U1 ;
T3 = (√3/Udc) * Ts * (-√3 U α/2 — Uβ/2 ) = (√3/Udc) * Ts * U3;
T0 = T7 = (Ts — T2 — T3) / 2;
U ref Когда в секторе IV:
T1 = (- √3/Udc) * Ts * Uβ = — ( √3/Udc) * Ts * U1 ;
T3 = (-√3/Udc) * Ts * (√3 U α/2 — Uβ/2 ) = -(√3/Udc) * Ts * U2;
T0 = T7 = (Ts — T1 — T3) / 2;
U ref Когда находится в секторе V:
T1 = ( √3/Udc) * Ts * (-√3 U α/2 — Uβ/2 ) = (√3/Udc) * Ts * U3;
T5 = (√3/Udc) * Ts * (√3 U α/2 — Uβ/2 ) = ( √3/Udc) * Ts * U2 ;
T0 = T7 = (Ts — T1 — T5) / 2;
U ref Когда расположен в секторе VI:
T4 = (- √3/Udc) * Ts * (-√3 U α/2 — Uβ/2 ) = -(√3/Udc) * Ts * U3;
T5 = (-√3/Udc) * Ts * Uβ = — ( √3/Udc) * Ts * U1 ;
T0 = T7 = (Ts — T4 — T5) / 2;
Это сделано U ref Расчет каждого вектора напряжения по времени на 6 секторах, где √3 / Udc — максимальная неискаженная амплитуда напряжения в режиме модуляции SVPWM. Вы можете напрямую удалить √3 / Udc при вычислении значения регистра сравнения захвата каждого канала таймера, Ts — время полного цикла ШИМ, который является синхронизацией Цикл отсчета устройства.
На рисунке 13, во всем цикле ШИМ, сначала следует T0, а затем T4, T6 и T7, где T4 и T6 — два ненулевых вектора, а T4 — до T6, поэтому мы можем сделать Ненулевое векторное время, которое появляется первым, — это Tx, а ненулевое векторное время, которое появляется следующим, — это Ty, и T0 = T7, затем время, загружаемое в три регистра сравнения захвата, равно:
T1 = (Ts — Tx — Ty) / 4;
Просто в соответствии с U ref В реальном секторе определите векторы напряжения, которым фактически соответствуют Tx и Ty, и затем вычислите значения T1, T2 и T3, а затем, согласно U ref Нарисуйте трехфазный сигнал ШИМ, аналогичный рисунку 13, в секторе, где вы можете определить, какой канал T1, T2 и T3 соответствует трехфазным A, B и C, а затем назначить значение в регистр сравнения захвата соответствующего канала. Алгоритм SVPWM.
На данный момент контроль FOC завершен. Если что-то не так, я надеюсь указать