በኢንዱስትሪ ኤሌክትሪክ አውቶሜሽን ቁጥጥር ውስጥ ተለዋዋጭ የፍጥነት መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂን ተግባራዊ ማድረግ

የኢነርጂ ግብረመልስ መሳሪያ አቅራቢዎች በኤሌክትሪክ ኃይል ማስተላለፊያ ውስብስብ ባህሪያት ምክንያት የኤሌክትሪክ ሞተሮች በተደጋጋሚ ወደ ፊት እና ወደ ኋላ አቅጣጫ ይሠራሉ, ብዙውን ጊዜ ከመጠን በላይ መጫን እና በኤሌክትሪክ እና ብሬኪንግ መካከል የማያቋርጥ መቀያየር; የእሱ ደህንነት እና አስተማማኝነትም ወሳኝ ናቸው. የኤሲ ሞተሮች የፍሪኩዌንሲ ልወጣ ቴክኖሎጂ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየተራቀቀ መጥቷል፣ እና ለኤሲ ያልተመሳሰለ የሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያ ፍሪኩዌንሲ ለዋጮችን መጠቀም ለሞተር ፍጥነት መቆጣጠሪያ በጣም አስፈላጊው ሃይል ቆጣቢ ቴክኖሎጂ ሆኗል።

የግንኙነት ፍጥነት መቆጣጠሪያ ከስታተር ቮልቴጅ ቁጥጥር የፍጥነት መቆጣጠሪያ፣ የቁስል rotor ተከታታይ ምሰሶ ፍጥነት መቆጣጠሪያ፣ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሸርተቴ ክላች ፍጥነት ደንብ በ1970ዎቹ ወደ ተለዋዋጭ ፍሪኩዌንሲ የፍጥነት መቆጣጠሪያ በ1980ዎቹ የተሻሻለ ሲሆን የተለያዩ ቴክኖሎጂዎች ተግባራዊ ደረጃ ላይ ደርሰዋል። እየጨመረ ባለው አስተማማኝነት እና ዝቅተኛ ዋጋ የኤሲ ፍጥነት መቆጣጠሪያ፣ የዲሲ የፍጥነት መቆጣጠሪያን መተካት የማይቀር አዝማሚያ ሆኗል።

1. ድግግሞሽ መቀየሪያ እና የኃይል ጥበቃ

ከተመሳሳይ ሞተሮች መሠረታዊ ድግግሞሽ በታች ፍጥነትን በሚቆጣጠርበት ጊዜ በቋሚ የቮልቴጅ ድግግሞሽ ሬሾ እና የስታተር ቮልቴጅ ጠብታ ማካካሻ ያለው የቁጥጥር ዘዴ ብዙውን ጊዜ ይወሰዳል። ፍጥነቱ ከመሠረታዊ ድግግሞሽ በላይ ከተስተካከለ የቋሚ ቮልቴጅ እና ተለዋዋጭ ድግግሞሽ መቆጣጠሪያ ዘዴ ብዙውን ጊዜ ይወሰዳል. ከላይ ያሉትን ሁለት ሁኔታዎች በማጣመር ያልተመሳሰሉ ሞተሮች ተለዋዋጭ ቮልቴጅ እና ተለዋዋጭ ድግግሞሽ የፍጥነት መቆጣጠሪያ ባህሪያት ሊገኙ ይችላሉ. ከዲአይቲ አልጎሪዝም ጋር በተዛመደ በሲሜትሪ መርህ መሰረት x (n) በጊዜ ጎራ ውስጥ በሁለት ቡድን ከተከፋፈለ፣ በፍሪኩዌንሲው ጎራ ውስጥ X (k) ያልተለመደ የናሙና ቡድኖችን ይመሰርታል፣ ሌላ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው የFFT መዋቅር ይፈጥራል ፍሪኩዌንሲ-ጎራ ናሙና FFT (DIF-FFT) አልጎሪዝም። ለመጀመሪያ ጊዜ በሳንዴ እና ቱርኪ እንደቀረበው በተለምዶ ሳንዴ ቱርኪ አልጎሪዝም በመባልም ይታወቃል።

በሁለንተናዊ ፍሪኩዌንሲ መቀየሪያ ውስጥ ያለው የብሬኪንግ ዑደት ያልተመሳሰሉ ሞተሮችን ብሬኪንግ ፍላጎት ለማሟላት የተነደፈ ነው። በተለዋዋጭ ፍሪኩዌንሲ ድራይቭ ሲስተም ያልተመሳሰለውን ሞተር ለማዘግየት እና ለማቆም ፣የአለም አቀፍ ፍሪኩዌንሲ መለወጫ የውጤት ድግግሞሹን ቀስ በቀስ የመቀነስ ዘዴው የተመሳሰለውን ፍጥነት ለመቀነስ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል ፣በዚህም ሞተሩን የመቀነስ ዓላማን ማሳካት ይቻላል ። ያልተመሳሰለው ሞተር በማሽቆልቆሉ ሂደት ውስጥ፣ የተመሳሰለው ፍጥነት ከተመሳሳይ ሞተር ፍጥነት ያነሰ በመሆኑ፣ የ rotor ዥረቱ ደረጃ ይገለበጣል፣ ይህም ያልተመሳሰለው ሞተር ብሬኪንግ ማሽከርከር እንዲፈጥር ያደርገዋል፣ ማለትም፣ በእንደገና ብሬኪንግ ሁኔታ ውስጥ። ለትልቅ እና መካከለኛ አቅም ሁለንተናዊ ፍሪኩዌንሲ ለዋጮች፣ ሃይልን ለመቆጠብ፣ በአጠቃላይ የኃይል ማደሻ ክፍል ከላይ ያለውን ሃይል ወደ ሃይል አቅርቦት ለመመለስ ያገለግላል። ለአነስተኛ አቅም ሁለንተናዊ ፍሪኩዌንሲ ለዋጮች፣ የብሬኪንግ ዑደት ብዙውን ጊዜ በብሬኪንግ ዑደት ውስጥ ካለው ያልተመሳሰለ ሞተር የኃይል ግብረመልስን ይጠቀማል። በኢንጂነሪንግ ውስጥ፣ የእንደገና ብሬኪንግ ሃይል አያያዝ በአጠቃላይ እንደ ማከማቻ፣ ለኃይል ፍርግርግ አስተያየት እና የመቋቋም መልቀቅን የመሳሰሉ ዘዴዎችን ያጠቃልላል፣ ይህም እንደ አጠቃላይ ፍሪኩዌንሲ ለዋጮች አቅም እና አተገባበር።

2. በኤሌክትሪክ አውቶሜሽን ቁጥጥር ውስጥ የተለዋዋጭ ድግግሞሽ የፍጥነት መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ አተገባበር

2.1. የተለዋዋጭ ድግግሞሽ ፍጥነት መቆጣጠሪያ ባህሪያት

ሁሉም ሳይክሎን II መሳሪያዎች 300mm wafers ይጠቀማሉ እና በ TSMC 90nm, ዝቅተኛ-K ሂደቶች ላይ ተመስርተው ከፍተኛ ፍጥነት እና ዝቅተኛ ዋጋን ለማረጋገጥ. አነስተኛ የሲሊኮን ክልሎችን በመጠቀማቸው ምክንያት የሳይክሎን II ተከታታይ መሳሪያዎች ውስብስብ ዲጂታል ስርዓቶችን በአንድ ቺፕ ብቻ መደገፍ ይችላሉ ፣ ይህም ከወጪ የተቀናጀ ወረዳ ጋር ​​ተመጣጣኝ ነው። ከፍተኛ አፈጻጸም ሁለንተናዊ ፍሪኩዌንሲ ለዋጮች የተለያዩ የምህንድስና ፍላጎቶችን ለማሟላት በርካታ የሃርድዌር አወቃቀሮች አሏቸው፡ ራሳቸውን የቻሉ ፍሪኩዌንሲ ለዋጮች፣ የጋራ የዲሲ አውቶቡስ ፍሪኩዌንሲ መለወጫዎች፣ እና የፍሪኩዌንሲ መቀየሪያዎች ከኃይል ግብረ መልስ ክፍሎች ጋር። ራሱን የቻለ ፍሪኩዌንሲ መቀየሪያ የድግግሞሽ መቀየሪያ አይነት ሲሆን የመቀየሪያ አሃዱን እና ኢንቮርተር ክፍሉን በአንድ መያዣ ውስጥ ያስቀምጣል። በአሁኑ ጊዜ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው የድግግሞሽ መቀየሪያ እና በአጠቃላይ አንድ የኤሌክትሪክ ሞተር ብቻ ነው የሚያንቀሳቅሰው, ለአጠቃላይ የኢንዱስትሪ ጭነቶች ያገለግላል. ጥቅም ላይ የዋለው የማዋቀሪያ ዘዴ የ JTAG እና AS ጥምረት ነው, ስለዚህ የማዋቀሪያው ዑደት ሁለቱንም AS እና JTAG ውቅር መስፈርቶችን ማሟላት አለበት. የማዋቀሪያው ቺፕ EPCS1 ይቀበላል። ከላይ በተጠቀሰው የማዋቀሪያ ዘዴ በተለየ የግንኙነት ዘዴ እና ፒን ባህሪያት መሰረት. ሸክሞችን እንደ ሊፍት፣ ሊፍት እና የሚቀለበስ ወፍጮ ፋብሪካዎች ከፍተኛ አፈጻጸም ባላቸው ሁለንተናዊ ፍሪኩዌንሲ መለወጫዎች ሲነዱ አራት ኳድራንት ኦፕሬሽን ያስፈልጋል፣ ስለዚህ የኃይል ግብረ መልስ ክፍል መዋቀር አለበት። የኢነርጂ ግብረመልስ አሃዱ ተግባር በኤሌክትሪክ ሞተር ብሬኪንግ ወቅት የሚፈጠረውን የተሃድሶ ሃይል ወደ ሃይል ፍርግርግ መመለስ ነው።

2.2. በኢንዱስትሪ ኤሌክትሪክ አውቶሜሽን ቁጥጥር ውስጥ የተለዋዋጭ ድግግሞሽ የፍጥነት መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ አተገባበር

(1) የሚለምደዉ ሞተር ሞዴል ክፍል. የአመቻች ሞተር ሞዴል አሃድ ተግባር የቮልቴጅ እና የአሁኑን ሞተሩ ግቤት በመለየት የሞተርን መሰረታዊ መለኪያዎች በራስ-ሰር መለየት ነው. ይህ የሞተር ሞዴል ቀጥተኛ የማሽከርከር መቆጣጠሪያ ቁልፍ አሃድ ነው። ለአብዛኛዎቹ የኢንደስትሪ አፕሊኬሽኖች የፍጥነት መቆጣጠሪያ ትክክለኛነት ከ 0.5% በላይ ከሆነ, የተዘጉ የፍጥነት ግብረመልስ መጠቀም ይቻላል.

(2) Torque comparator እና መግነጢሳዊ ፍሰት comparator. የዚህ አይነት ማነፃፀሪያ ተግባር የግብረመልስ እሴቱን በየ 20 ሚ.ሜ ማነፃፀር እና የማሽከርከር ወይም የመግነጢሳዊ መስክ ሁኔታን በሁለት-ነጥብ የጅብ መቆጣጠሪያ በመጠቀም ማውጣት ነው።

(3) የልብ ምት ማመቻቸት መራጭ። መረጃን ለማስኬድ Cyclone II EP2C5Q208C8 ቺፑን መርጠናል፣ እና የኤፍፒጂኤ አተገባበርን የሲግናል ምንጭ ለኦፌዴን ሞጁል አዘጋጅተናል። አምስት ሞጁሎችን ያቀፈ ወረዳ ጽፈናል፣ በዋናነት የከዋክብት ካርታ ስራን FFT በመተግበር፣ ሳይክሊክ ቅድመ ቅጥያ፣ ቋት ሞጁል እና ዲ/ኤ ተግባራትን በማስገባት የኦፌዴን ሲግናል ምንጭ ተዘጋጅቷል እና የእያንዳንዱ ሞጁል ተግባራት ተመስለው እና ተረጋግጠዋል። በመጨረሻም፣ የሶፍትዌር ማስመሰል እና የFPGA ሃርድዌር ማረጋገጫን ጨምሮ የኦፌዴን ሲግናል ምንጭ ተጠናቅቋል። በኤሌክትሮልቲክ ማጠራቀሚያዎች አቅም ላይ ባለው ጉልህ ልዩነት ምክንያት, እኩል ያልሆኑ ቮልቴጅዎች ያጋጥማቸዋል. ስለዚህ, እኩል የመቋቋም እሴት ያለው የቮልቴጅ እኩልነት ተከላካይ ከእያንዳንዱ አቅም ጋር በትይዩ ተያይዟል ተለዋዋጭነት ተፅእኖን ያስወግዳል. በ capacitor ውስጥ የሚፈሰው የኃይል መሙያ ጅረት (የእጅ መጨናነቅ) የ rectifier ዑደቱን እንዳያቃጥል እና ኃይሉ በሚበራበት ጊዜ ሌሎች ተፅእኖዎችን እንዳያመጣ ለመከላከል ፣የኃይል ፍሰትን ለመግታት የሚወሰዱ እርምጃዎች እንዲሁ ወደ ማከማቻው ወረዳ ይታከላሉ።

የኢነርጂ ቁጠባ እና የፍጆታ ቅነሳ የምርት ወጪን ለመቀነስ አስፈላጊ መንገዶች ሲሆኑ ወጪን መቀነስ የምርት ተወዳዳሪነትን ለማሳደግ ውጤታማ ዘዴ ነው። እነዚህን ተግባራዊ ሞጁሎች ከመጨመራቸውም በተጨማሪ በዲዛይን ሂደት የተጠናቀቀውን ዲዛይን ያለማቋረጥ ማመቻቸት፣ አፈፃፀሙን የበለጠ ማሻሻል እና ሀብትን መቆጠብ፣ አጠቃላይ ስርዓቱን በአንድ FPGA ቺፕ ውስጥ ለማሳካት፣ ከፍተኛ ኃይል ቆጣቢ ውጤቶችን ለማግኘት እና የሂደቱን ሁኔታዎች ለማሻሻል አስፈላጊ ነው።