第2章
- DC PWM 速度制御システム: 無制御整流器、大容量コンデンサ フィルター、H ブリッジ PWM コンバーター
- ポンプアップ電圧: 可逆システムが制動状態に入ると、PWM パワーコンバータは機械エネルギーを電気エネルギーに変換し、DC 側にフィードバックしますが、ダイオード整流器の一方向導通のため、電圧を供給することができません。はACグリッドに戻り、フィルタコンデンサにのみ充電できるため、コンデンサの両端の電圧が上昇します。これはポンピング電圧と呼ばれます。
- Rbの役割：エネルギー放出回路。ポンピング電圧はフィルタコンデンサだけでは制限できません。昇圧電圧がある値を超えるとVTbがオンし、余った電気エネルギーは抵抗Rbで銅損として消費されます。
- R0の役割：電流制限抵抗。起動時に突然AC電源が投入されると、このときのフィルタコンデンサは短絡に相当し、ループ電流が非常に大きくなり、パワーエレクトロニクス部品が損傷しやすくなります。R0を付加することで電流制限の役割を果たし、直流電圧が一定値に達した後、または一定時間遅れてコンタクタのk接点を閉じ、損失を低減します。
第三章
- 開ループと閉ループの違い: 開ループ システムは負荷外乱を抑制できず、速度低下はモータ パラメータによってのみ決定されますが、閉ループ システムはフィードバックを通じて負荷外乱を抑制または排除することもできます。速度低下を大幅に低減し、静差率を低減し、速度調整範囲を拡大します。閉ループは開ループに比べて定常特性が厳しく、一定の静差率の条件下では速度調整範囲が広くなります。
閉ループ速度調整の構造: より多くの速度検出デバイスと電圧アンプ - 閉ループ制御システムのフィードバック制御則:
(1) 比例フィードバック制御システムのみが存在し、制御変数には静的な差異があります (静的な差異の根本原因: モーターが動作している限り、静的な差異は存在します)。
(2) 機能は外乱に耐え、設定に従うことです;
(3) システムの精度は設定とフィードバック検出の精度に依存します。 - 電流制限保護: モーターの始動時または停止時の電流は非常に大きいため、電流が一定のレベルに達した場合にのみ発生する電流負帰還を導入する必要があります。
第四章
- 速度単一閉ループ システムでは、必要に応じて電流を適切に制御できません
- 起動プロセス分析: 電流上昇、定電流速度向上、速度調整。
(1) 電流上昇段階では、与えられた U* が急激に増加した後、Uc、Ud0、Id が急激に上昇しますが、Id が負荷電流に達する前にモータは回転せず、このときの入力偏差電圧はASR は依然として非常に大きく、出力限界は Uim であり、Id も急激に上昇します。このとき、慣性によりモーターの速度は不快なほど上昇し、Idm に達するとこの段階は終了します。電流の上昇段階では、ASR は非常に早く飽和に達しますが、ACR は飽和しません。
(2) 第 2 段階は定電流高速化段階で、ASR は飽和状態を維持し、ACR は負帰還制御により定電流値を維持し、直線的に速度が上昇します。(電流が Idm に達しないのはなぜですか? ACR は一般に PI レギュレータとして設計されているため、セービング信号には静的な差がありませんが、ランプ信号には静的な差があります。速度が直線的に増加すると、外乱が発生します。電流も直線的に増加するランプ信号であるため、電流を Idm に維持することはできませんが、Idm よりわずかに小さい電流調整効果を確保するには、ACR を非飽和状態に維持し、最大電圧を維持する必要があります(3) 第 3 段階、速度調整段階
。速度が n に達すると、ASR 入力は 0 になりますが、積分効果により ASR 出力は制限値 Uim のままであるため、電流は変化せず、速度は上昇し続け、速度オーバーシュートが発生します。回転速度が n より大きくなると、ASR 入力偏差は負となり飽和状態から脱しますが、この時点ではまだ Id が負荷電流より大きく、回転速度は上昇を続けます。Id=Idl 以降、回転速度は最高値に達し、その後定常状態まで減少します。ASR は主導的な役割を果たし、ASR は電流を追跡するサブシステムです。 - 起動過程の3つの特徴: (1) 飽和非線形制御 (2) 速度オーバーシュート (3) 擬似時間最適制御
- 動的対外乱性能解析: (1) 対負荷外乱 (2) 対系統電圧外乱 (単一閉ループよりも優れています)
- 速度調整の機能: (1) 負荷外乱防止 (2) 速度を所定の電圧に素早く追従させ、PI レギュレータが静的差異を除去します (3) 出力制限値により、モーターが許容する最大電流が決まります。
- 電流調整の機能: (1) Ui の変化に素早く追従 (2) 系統電圧外乱に対抗 (3) 始動時に最大電流を維持し、最高速度で始動 (4) 最大電流を制限して、異常状態下で回路を保護失速している。回路が正常に戻ると、システムは自動的に正常に戻ります。
- 電流ループの設計: 追従性能を重視し、小さなオーバーシュートを必要とし、タイプ I システムを選択します。
速度ループ設計: 強力な抗干渉能力、タイプ II システムを選択します。
第五章
・アブソリュート式とインクリメンタル式の速度測定
・測定精度指標：分解能、誤差率
・M法速度測定：システムタイマがサンプリング周期に従って定期的にサンプリングパルス信号を送信し、カウンタが2つのサンプリングパルス間のロータリーエンコーダを記録します。信号 パルス数 M.
• T 法速度測定: 2 つのロータリー エンコーダー パルス信号間の時間を測定します。システムは高周波クロック信号を出力し、カウンターは 2 つのロータリー エンコーダー パルス間のクロック パルス数を記録します。
・M/T速度測定：M1M2のカウント開始と終了は同時に行われ、検出周期はサンプリングパルス後の最初のロータリーエンコーダパルスエッジで決まります。
第6章 非同期モーターの速度調整
- 電圧調整と速度調整: モーターの絶縁と磁気回路の飽和の制限により、電圧は下げることしかできないため、降圧速度調整とも呼ばれます; 電圧の低下に伴って空隙磁束が減少するため、これは降圧速度調整とも呼ばれます。弱電界速度規制。同期速度は一定であり、TmはU*2に比例します。
- 可変電圧可変周波数速度調整
• 磁束を基本周波数以下の一定値に保つ理由: 基本周波数以下で動作する場合、磁束が弱すぎるとモーターの鉄心が十分に活用されず、磁束が強すぎるとモータの鉄心が飽和し、過大な励磁電流が流れ、ひどい場合には巻線の過熱によりモータが破損することがあります。このときは「定トルク速度規制」とみなすことができます。
• 電圧と周波数の比率が一定であるため、磁束が一定の値に保たれます。低周波補償: 定電圧周波数比の電圧は励磁電圧を指しますが、励磁電圧の測定は一般に困難です。固定子抵抗での電圧降下により、励磁電圧の代わりに電源電圧が使用されます。低周波では励磁電圧が比較的小さくなり、固定子の抵抗とインダクタンスによる電圧降下を無視することはできないため、電圧補償が必要です。
・基本周波数以上の速度制御：モーターの絶縁耐圧と磁気回路の飽和の制限により、基本周波数以上の電圧は上げることができず、変化しないことしかできないため、磁束は回転数に反比例します。これは「定電力速度規制」とみなすことができます。
• 基本周波数以下の電圧補償: P127 ページの図、一定の電圧周波数比、実現が最も簡単; b 一定のサブ磁束、c 一定のエアギャップ磁束、d 一定のロータ磁束、直線、最高の性能。 - パワーエレクトロニックトランス SVPWM
・定義：インバータと交流モータを一つとみなして、円形の回転磁界を目標としてインバータの仕事を制御することを「磁束追従制御」といいます。異なる電圧空間ベクトルを使用すること。電圧空間ベクトル PWM 制御とも呼ばれます。
• 基本的な考え方: 空間ベクトルの平行四辺形の合成規則に従い、隣接する 2 つの有効な作業ベクトルを使用して目的の出力ベクトルを合成します。 • 実現: スイッチング損失と高調波成分が小さい原理に基づいて、基本
ベクトルとゼロ ベクトルの関数を配置します。注文。ゼロベクトル集中型の実装方法とゼロベクトル分散型の実装方法があります。ゼロベクトル集中の実装方法により、スイッチング損失が最小限に抑えられ、高調波成分が対称的に低減されるように設計されています。 - ポンピング電圧の抑制方法: (1) エネルギー消費回路 (2) アクティブインバータ、エネルギーが系統にフィードバックされる
- 閉ループ滑り周波数制御
• 閉ループ速度制御を直接使用するには、速度センサー、検出回路、および対応するソフトウェアが必要です。閉ループ滑り周波数速度制御を備えた可変電圧可変周波数速度制御システムは、非同期モーターの定常状態モデルに基づいた閉ループ速度制御システムです。速度周波数ws=sw1、電圧周波数比一定の条件下で、すべり周波数を制御することでトルクを直接制御できます。
・基本的な考え方：エアギャップ磁束を一定に保つ場合、トルクはすべり角周波数で制御できる。
第 7 章
- 動的モデルの数式：磁束方程式（自己インダクタンス、相互インダクタンスを含む）、電圧方程式、トルク方程式、運動方程式、特徴：高次、非線形、強結合
- 3/2 変換の基本的な考え方: 三相巻線は、相互に独立した二相直交対称巻線で等価的に置き換えることができ、等価性の原理は、発生する起磁力が等しいということです。
- 静的二相回転直交変換をd励磁巻線、q擬似静止電機子巻線に変換すると、回転起磁力が等しいという等価原理となり、DCモータモデルと等価になります。
- 回転子磁束鎖交方向に応じたベクトル制御システムの基本的な考え方: 座標変換を通じて、回転子磁束鎖交方向に応じて同期回転する直交座標系で等価な DC モータ モデルが得られ、電磁トルクとDCモータと同様に鎖交磁束を制御し、ロータ磁束方位座標系の制御量を三相座標系に逆変換して制御を実現します。
- 電流モデル：鎖交磁束と電流の関係を示す鎖交磁束方程式により回転子の鎖交磁束を計算したモデル、電圧モデル：電圧方程式中の誘導起電力を鎖交磁束の変化率、磁束を計算したモデルリンケージは起電力を積分することで求めることができます。