Système de contrôle de vitesse de fréquence variable de moteur synchrone à aimant permanent basé sur un contrôle hybride
Xiao Qinghao et Tang Ningping, chercheurs de l'École d'ingénierie électrique et d'automatisation de l'Université de Fuzhou, ont écrit dans le premier numéro de "Electrical Technology" en 2019, visant deux types différents de méthodes de contrôle de vitesse de fréquence variable pour les moteurs synchrones à aimants permanents. Méthode de commande hybride de type vitesse de contrôle à fréquence variable combinant commande et contrôle automatique.
Le procédé combine la régulation de vitesse de fréquence variable haute précision et auto-contrôlée du contrôle de fréquence du contrôle de fréquence pour améliorer les performances dynamiques et en régime permanent du système de contrôle. Un modèle de simulation qui bascule automatiquement entre les deux est établi dans la plate-forme Matlab / Simulink. Les résultats de la simulation montrent que la méthode est efficace et réalisable.
Le moteur synchrone à aimants permanents présente les avantages d'une structure simple, d'un fonctionnement fiable, d'une densité de puissance élevée et d'un rendement élevé, et il est facile de constituer un système de contrôle de vitesse performant. En outre, avec le développement de la technologie électronique de puissance, de la technologie de commande de moteur, de la technologie informatique et du prix des matériaux à aimants permanents, il est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que les appareils ménagers, les véhicules, le contrôle industriel, l’aérospatiale, etc. beaucoup dans les systèmes d'entraînement électriques. Valeur d'application importante.
Dans le système de contrôle de vitesse de fréquence variable, il existe deux modes de contrôle différents, l’un est qu’il contrôle la régulation de la vitesse de conversion de fréquence et l’autre est la régulation de la vitesse de conversion de fréquence auto-contrôlée et les deux méthodes de contrôle ont leurs propres avantages.
Il contrôle la régulation de la vitesse de conversion de fréquence, également appelée méthode de contrôle du rapport fréquence / tension constante. En donnant la fréquence du courant statorique du moteur, le champ magnétique rotatif de l’entrefer correspondant à la fréquence est généré, et la vitesse de rotation du moteur et le champ magnétique rotatif de l’entrefer sont strictement synchronisés, assurant ainsi la maîtrise de la haute précision de fréquence contrôle. En outre, son système de contrôle de la vitesse de conversion de fréquence de contrôle présente également les avantages d’une structure de circuit de contrôle simple et d’un réglage pratique.
Cependant, il existe des inconvénients inhérents à ce mode de contrôle, à savoir le problème de manque de pas. Régulation de vitesse à fréquence variable auto-contrôlée, dont la fréquence de sortie est contrôlée par un détecteur de position du rotor sur l'arbre du moteur et constitue un système en boucle fermée qui suit automatiquement la position du rotor par la fréquence du courant stator. Cette méthode peut éliminer fondamentalement le danger caché d'oscillation et de manque de vitesse du rotor. En effet, la fréquence de sortie du dispositif inverseur qui alimente l’enroulement stator du moteur est contrôlée par le détecteur de position du rotor et est toujours maintenue synchronisée, évitant ainsi le changement brusque de charge, etc. Le phénomène de décalage, mais le système de contrôle est relativement compliqué. De plus, en raison de la précision du détecteur de position, des paramètres de contrôle du régulateur et d'autres facteurs, il y aura une certaine erreur statique.
Combinant les avantages des deux méthodes de contrôle ci-dessus, cet article propose un procédé de contrôle de la vitesse du moteur synchrone à aimant permanent du type à contrôle hybride basé sur la combinaison de son contrôle et de son contrôle automatique [9-11], afin de mieux jouer deux types de contrôle de fréquence Les avantages du chemin. En établissant le modèle de système et l'expérience de simulation correspondants sur la plate-forme de simulation Matlab / Simulink, les résultats de la simulation montrent que la méthode est efficace et réalisable.
en conclusion
Cet article propose une méthode de contrôle de vitesse hybride à commutation automatique associant son contrôle et son contrôle automatique en analysant les caractéristiques de son contrôle et de sa maîtrise de soi. Le procédé de contrôle de vitesse adopte le mode de contrôle en boucle à double fermeture de la vitesse et du courant au démarrage, qui réalise le démarrage rapide du moteur, a une forte capacité de charge, évite le risque de perdre le pas et offre de bonnes performances dynamiques.
Lorsque la condition de commutation est remplie, il bascule vers l'autre mode de commande, le processus de commutation est lisse et rapide et aucun courant d'appel transitoire ne se produit. Sous son contrôle et son fonctionnement, le système a une précision plus élevée en régime permanent et une certaine capacité de charge. Lorsque le couple de charge change dans la région stable de la régulation, la caractéristique "auto-équilibrage couple-angle de puissance" du moteur est utilisée et le système peut revenir à l'état d'équilibre après un bref ajustement automatique; et lorsque la vitesse donnée change, la commutation rapide au mode de contrôle automatique, pour éviter l'apparition de désynchronisation, et pour passer à la commande de contrôle une fois que la condition de commutation est remplie, réalisant ainsi la commutation automatique entre contrôle et le contrôle automatique.
Selon cette méthode, les deux modes de contrôle peuvent basculer sans à-coups, et les caractéristiques de précision élevée en régime permanent, de solidité dynamique de contrôle automatique et d’absence de perte de pas sont pleinement utilisées, ainsi que les performances en régime permanent et dynamique du système. amélioré. Cette méthode a aussi certains défauts. En mode de contrôle automatique, le capteur de position est nécessaire pour augmenter le signal de vitesse et le contrôle sans capteur n'est pas complètement mis en œuvre. La méthode a une certaine valeur d'application dans les cas où la vitesse de rotation doit être rapidement ajustée et que la précision de la vitesse de rotation est élevée en régime permanent, comme dans l'industrie de la fibre textile textile et du verre.
