Н.В. Клиначев

Программный код контроллера 120-градусной коммутации силового трехфазного моста для электропривода с резольвером, редуктосином или синусно-косинусным вращающимся трансформатором

Рабочие файлы: [SVM-60 ч1] [SVM-60 ч2] [SVM-120 ч3] [SVM-120 ч4] [C-SVM ч5]
[ВД: Механические Характеристики] [Редуктосин + Си-код]

Развитие электронной элементной базы, повышение культуры производства и появление инструментов математического моделирования привело к появлению большего количества решений на базе векторного электропривода. 120-градусная коммутация вентильного двигателя встречается все реже. Но этот способ питания статора позволяет прокачать через двигатель максимальное количество энергии. Поэтому, к примеру в системах электростартерного пуска ДВС, где вентильный двигатель работает на естественной механической характеристике (без ШИМ-а), 120-ти градусная коммутация выигрывает.

Главная задача, которую необходимо решить при организации 120-ти градусной коммутации состоит в предотвращении явления дребезга в моменты перехода от одного межкоммутационного интервала (МКИ) к другому. Решение состоит в организации гистерезиса при переключении стоек силового моста. Петля гистерезиса должна смещаться относительно нуля (с привязкой к нулю одного из пределов срабатывания) в зависимости от направления движения и режима работы привода (двигательный или генераторный).

На интерактивном чертеже присутствуют: задатчик угла, виртуальные осциллографы и контроллер 120-ти градусной коммутации, к которому подключен листинг программного кода присутствующий в документе чуть ниже. Программный код можно менять и анализировать изменения.

Чертёж 1

Листинг 1. Программный код dll-блока (javascript)

Запустите вычислительный эксперимент. Убедитесь в том, что шум, присутствующий в демодулированном сигнале СКВТ вызывает дребезг при переключении стоек моста.

Обратите внимание. Первую половину времени эксперимента двигатель вращает нагрузку. За тем момент нагрузки превышает момент двигателя и вал начинает вращаться в обратном направлении. На нижнем осциллографе один из лучей показывает импульсы, по которым нужно организовать коммутацию. Хорошо видно, что при "отступлении" (в генераторном режиме) импульсы чуть отстают от коммутации (на величину гистерезиса по углу).

Изучите листинг кода коммутатора. Перенесите код перехода к новому межкоммутационному интервалу ниже кода защиты от дребезга электронного коллектора. Запустите вычислительный эксперимент. Убедитесь в отсутствии дребезга. Обратите внимание, коммутация происходит именно в те моменты, когда появляются синхроимпульсы.

Примечание. Коммутатор формирует три сигнала для управления стойками. Если сигнал управления равен -1, то должен быть открыт нижний ключ. Если равен 1, то должен быть открыт или коммутироваться под контролем ШИ-модулятора верхний ключ. Если сигнал в любом промежуточном состоянии (можно занулить), то оба ключа стойки должны быть выключены.

Выполните серию экспериментов. Определите минимальную величину гистерезиса для заданного уровня шума в информационном сигнале об угловом положении ротора.

Проверьте работоспособность коммутатора при вращении двигателя в противоположном направлении (CW / CCW : 1 / -1).

Предложенный алгоритм организации гистерезиса не оптимальный. Напишите свою программу коммутации.

28.09.2015