รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวงปัจจุบันของหลักการควบคุมของ
มอเตอร์ขับเคลื่อนของยานพาหนะพลังงานใหม่
ในยานพาหนะพลังงานใหม่ ตัวควบคุมมอเตอร์ (MCU) รับรู้แรงบิดและการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ขับเคลื่อน (เช่น มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร, PMSM) กลยุทธ์การควบคุมทั่วไปคือ:
• การควบคุมเวกเตอร์ (การควบคุมภาคสนาม, FOC): กลยุทธ์นี้เป็นวิธีการควบคุมที่ใช้กันทั่วไปในการใช้งานยานพาหนะในปัจจุบัน สามารถควบคุมสนามแม่เหล็กกระตุ้นของมอเตอร์ได้อย่างอิสระ (สนามแม่เหล็กกระตุ้นของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรนั้นมาจากแม่เหล็กถาวร และไม่จำเป็นต้องใช้กระแสกระตุ้นเพิ่มเติมเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก ในที่นี้หมายถึงการรักษาเสถียรภาพของ การเชื่อมโยงฟลักซ์แม่เหล็กผ่าน Id) และสนามแม่เหล็กแรงบิด จึงทำให้สามารถควบคุมแรงบิดและความเร็วได้อย่างแม่นยำ
• การควบคุมแรงบิดโดยตรง (การควบคุมแรงบิดโดยตรง, DTC): วิธีนี้ไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงพิกัดที่ซับซ้อน แต่บรรลุเป้าหมายการควบคุมโดยการวัดและควบคุมแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าและการเชื่อมต่อฟลักซ์สเตเตอร์ของมอเตอร์โดยตรง
ในที่นี้ การใช้การควบคุมลูปปัจจุบันในกลยุทธ์การควบคุมเวกเตอร์เป็นตัวอย่าง กระบวนการควบคุมของมอเตอร์ขับเคลื่อนสรุปได้ดังนี้:
1. การวัดตำแหน่งโรเตอร์มอเตอร์และความเร็ว
MCU รับข้อมูลตำแหน่งและความเร็วของโรเตอร์มอเตอร์จากตัวเข้ารหัสแบบโรตารีที่ติดตั้งที่ปลายด้านหนึ่งของเพลามอเตอร์หรือรวมอยู่ภายในมอเตอร์ และเชื่อมต่อกับเพลามอเตอร์ผ่านข้อต่อเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถหมุนแบบโคแอกเซียลได้
ส่วนใหญ่มีตัวเข้ารหัสแบบโรตารีอยู่สองประเภท: ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์และตัวเข้ารหัสส่วนเพิ่ม การประยุกต์ใช้ตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มหน่วยเป็นตัวอย่าง โดยทั่วไปจะประกอบด้วยลำดับพัลส์สองลำดับของ A และ B โดยมีเฟสต่างกัน 90 องศา และตำแหน่งอ้างอิงจะถูกทำเครื่องหมายด้วยพัลส์เฟส Z ซึ่งโดยปกติเรียกว่าตำแหน่งศูนย์หรือจุดกำเนิด สัญญาณ.
เมื่อมอเตอร์หมุน เฟส A และเฟส B จะส่งออกพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมสลับกัน ในเวลานี้ MCU สามารถกำหนดทิศทางการหมุนของมอเตอร์ได้โดยการเปรียบเทียบความต่างของเฟส 90 องศา ระหว่างทั้งสองเฟส และกำหนดมุมหรือระยะทางที่มอเตอร์หมุนโดยการบันทึกจำนวนพัลส์และการเปลี่ยนแปลงจำนวนพัลส์ ต่อหน่วยเวลาและคำนวณความเร็วของมอเตอร์ ด้วยข้อมูลตำแหน่งโรเตอร์และความเร็วที่ได้รับ MCU สามารถควบคุมเพิ่มเติมได้ เช่น วงปัจจุบันหรือวงความเร็ว
ตัวอย่างเช่น เมื่อมอเตอร์หมุนมุมหนึ่ง ตัวเข้ารหัสจะสร้างจำนวนพัลส์ที่สอดคล้องกัน ทิศทางการหมุนของมอเตอร์ถูกกำหนดโดยการเปรียบเทียบลำดับของพัลส์เฟส A และเฟส B และความเร็วจะคำนวณตามจำนวนพัลส์ต่อหน่วยเวลา สมมติว่า MCU ได้รับ 10,000 พัลส์ใน 1 วินาที และตัวเข้ารหัสสร้างพัลส์เพียง 1,000 พัลส์ต่อการปฏิวัติ ความเร็วของมอเตอร์คือ 10rpm/s (ความเร็วของมอเตอร์ ω)
ตัวเข้ารหัสจะสร้างพัลส์เฟส Z สำหรับการปฏิวัติแต่ละครั้ง เมื่อ MCU ได้รับพัลส์เฟส Z เป็นครั้งแรก MCU จะใช้ตำแหน่งนี้เป็นจุดอ้างอิงเป็นศูนย์ จากนั้นนับจำนวนพัลส์เฟส A เพื่อกำหนดตำแหน่งของโรเตอร์ของมอเตอร์ที่สัมพันธ์กับตำแหน่งศูนย์ หากตรวจพบพัลส์เฟส A 300 พัลส์ ตำแหน่งเชิงมุมของโรเตอร์ของมอเตอร์สัมพันธ์กับตำแหน่งศูนย์จะเป็น 300/1000 รอบหรือ 108 องศา (แปลงเป็นเรเดียน θ=3π/5)
