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1. Desenvolvimento de métodos de controle para motores CA
(1) Modo de controle de relação tensão-frequência constante, que executa a regulação da velocidade de conversão de frequência de acordo com o circuito equivalente do motor assíncrono. Suas características são: o circuito de controle possui estrutura simples e baixo custo. Voltagem refere-se ao valor efetivo da onda fundamental. Mudar a tensão só pode ajustar o fluxo de estado estacionário e o torque do motor, mas não pode ser controlado dinamicamente. A curva de controle mudará com a carga, a resposta do torque é lenta e a utilização do torque do motor não é alta.
(2) modo de controle de vetores. A teoria e a prática do controle do inversor de frequência finalmente alcançaram um grande avanço nos anos 1970, ou seja, o surgimento da tecnologia de controle de vetores. A essência é que o motor CA é equivalente a um motor de corrente contínua, e os dois componentes de velocidade e campo magnético são controlados independentemente. Ao controlar a ligação de fluxo do rotor, o fluxo do rotor é orientado e, em seguida, a corrente do estator é decomposta para obter dois componentes de torque e campo magnético, e a transformação de coordenadas é usada para realizar o controle ortogonal ou de desacoplamento. Assim, o modelo do motor reconstruído por transformação de coordenadas pode ser equivalente a um motor de corrente contínua. O método de controle vetorial realiza o controle de desacoplamento do fluxo magnético e do torque do motor assíncrono, o que torna as características dinâmicas do sistema de acionamento de CA significativamente melhoradas e abre uma nova era de inversor de frequência. No entanto, em sistemas práticos, devido à dificuldade de observação precisa da ligação de fluxo do rotor e a complexidade da transformação de rotação de vetores, o efeito de controle real não é tão bom quanto a análise teórica.
Esta é uma falha na prática da tecnologia de controle de vetores. Especialistas e estudiosos no campo de AC também fizeram muita pesquisa sobre os defeitos na pesquisa e desenvolvimento de motor assíncrono de vetor veículo elétrico puro AC e controlador de montagem de veículo, como identificação de parâmetro e teoria de controle moderna usando o observador de estado. No entanto, a introdução dessas soluções torna o sistema mais complicado e o tempo real e a confiabilidade do controle são reduzidos.
(3) modo de controle de torque direto. Controle de torque direto é um novo tipo de tecnologia de controle de velocidade de freqüência variável AC de alto desempenho desenvolvido após a tecnologia de regulação de velocidade de conversão de freqüência de controle vetorial nos últimos anos. O professor Depenbrock da Universidade de Ruhr, na Alemanha, propôs a teoria do controle de torque direto em 1985 e estendeu-a para o campo da regulação da velocidade magnética fraca em 1987. Este método de controle é fazer a ligação do fluxo do estator se mover de acordo com a trajetória hexagonal regular. . Como os seis lados do hexágono regular correspondem aos seis vetores de espaço de tensão não zero, respectivamente, o inversor pode ser simplesmente comutado por três gatilhos de Schmitt. Os seis estados de trabalho implementam diretamente o controle de ligação de fluxo através de seis vetores de espaço de tensão não zero. Comparado com outros métodos, este método de controle tem uma estrutura simples, e o número de troca de componentes é o menor quando a mesma freqüência é produzida, e a perda de comutação também é pequena, então é amplamente usada em uma ocasião de alta potência onde a frequência de comutação do componente não é muito alta. Como a ligação do fluxo do estator se move de acordo com a trajetória hexagonal neste método, a distorção da forma de onda de tensão e corrente é grande e a ondulação do torque é grande em baixa velocidade, o que limita o desempenho do controle de torque direto até certo ponto. Outra forma de controle de torque direto é proposta pelo estudioso japonês Takahashi, que é um esquema de controle no qual a trajetória de ligação do fluxo do estator é aproximadamente circular. Este método seleciona o vetor de chave correspondente calculando o erro de ligação do torque e do fluxo do motor em tempo real, combinado com a posição espacial da ligação do fluxo do estator do motor. Como a trajetória da corrente magnética é aproximadamente circular, o conteúdo harmônico na tensão e corrente é reduzido em certa medida, mas o sistema de controle é complicado. Este método de controle pode explorar completamente a vantagem da freqüência de chaveamento do novo dispositivo eletrônico de potência. Aplicações de média e pequena potência são amplamente utilizadas.
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