پیاده سازی عملی روشهای کنترل برداری و اسکالر بر روی یک ماشین درایو سنکرون مغناطیس دائم از نوع سطحی روتور توسط یک رایانه شخصی

نویسنده

چکیده

در این مقاله، با استفاده از یک رایانه شخصی پیاده سازی عملی روشهای کنترل اسکالر و برداری بر روی یک مغناطیس دائم سه فاز از نوع سطحی روتور1 شرح داده می‌شود. ابتدا بر پایه معادلات دینامیکی این ماشین، دو نمودار جعبه‌ای برای کنترل سرعت درایو در حلقه مدار بسته ارائه می‌شوند.آن گاه طراحی و پیاده‌سازی مدارهای سخت‌افزاری برای طبقات قدرت، جدا ساز و تطبیق سیگنالها و نیز نرم افزار برای کنترل سیستم سرودرایو مورد بحث قرار می‌گیرند. این مدارها برای تولید پالسهای کلیدزنی اینورتر تغذیه کننده درایو به کار می روند. برای تغذیه درایو، اینورترهای منبع ولتاژ از نوع مدولاسیون پهنای پالس2 سینوسی، یکنواخت3 و ذوزنقه‌ای-پله‌ای4 مورد آزمایش قرار می‌گیرند. به منظور کنترل مدار بسته سرعت درایو، جریانهای استاتور و سرعت روتور به صورت به هنگام5 (در روش کنترل اسکالر فقط سرعت روتور) نمونه‌برداری شده و این سیگنالها پس از عملیات فیلترشدن، جداسازی و تطبیق، از طریق یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) با فرکانس نمونه برداری و قابلیت تفکیک پذیری بالا6، به پورت رایانه ارسال می‌شود. شایان ذکر است که برای پیاده سازی عملی آن دو روش کنترلی همه محاسبات ریاضی در داخل رایانه انجام می‌گیرد. در پایان نتایج شبیه‌سازی رایانه‌ای و آزمایش عملی به دست آمده از سیستم ماشین درایو به نمایش گذاشته می‌شوند. واژگان کلیدی:ماشین درایو، ماشین سنکرون، مغناطیس دائم، نوع سطحی روتور، کنترل اسکالر و برداری، اینورتر منبع ولتاژ، کنترل با رایانه

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Practical Implementation of Scalar and Vector Control Methods on a Rotor Surface Type Permanent Magnent Synchronous Machine Drive/System Using a PC

نویسنده [English]

  • J. Soltani and F. Katiraei
چکیده [English]

In this paper, using a personal computer (PC), the practical implementation of scalar and vector control methods on a three–phase rotor surface- type permanent magnet synchronous machine drive is discussed. Based on the machine dynamic equations and the above control strategies, two block diagrams are presented first for closed-loop speed controlling of the machine drive/system. Then, the design and implementation of hardware circuits for power, insulating, and signal matching stages are explained along with a description of the written software program for the servo drive system control. These circuits are used to produce the drive inverter switching pulses. To supply the machine drive, the sinusoidal, uniform sampling and step-trapezoidal PWM voltage source inverters are examined. For closed loop speed control of the drive system, the stator currents and rotor speed signals (in scalar control method only the rotor speed) are sampled on-line. After filtering, buffering and matching operations, these signals are transferred to a personal computer port via a high frequency sampling and high resolution A/D converter. It is worth mensioning that both methods of controlling mathematical calculations is done by computer. Finally, the practical and computer simulation results obtained are demonstrated. Keywords: Machine Drive, Synchronous Machine, Permanent Magnet, Rotor Surface Type, Scalar and Vector Control, Voltage – Source Inverter, Control by PC.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Machine Drive
  • Synchronous Machine
  • Permanent Magnet
  • Rotor Surface Type
  • Scalar and Vector Control
  • Voltage Source Inverter
  • Control by PC

تحت نظارت وف ایرانی