Asznkon otoos hajtások néhány folatszá becslés lehetősége A tengelye szeelt folatszá ézékelő csökkent a szabályozott asznkon otoos hajtás obsztsságát, et echankalag séülékeny, ezgése és szennyezőése kényes, vllaos jele zavaézékeny. A otoal egybeépített jelaó ks teljesítényeknél jelentős költséghányaot jelent. Ezek a szepontok nspálták a nőség követelényeket teljesítő folatszáézékelő nélkül hajtások fejlesztését. A váltakozó áaú hajtások folatszá becslés ószeet két csopotba lehet sooln: a) Az állóész áa és kapocsfeszültség haonks analízse alapján eghatáozható egy a oto excentctásából száazó összetevő, a a fogóész valóságos szögsebességével aányos és független a gép paaéteenek változásától. Vszont enkívül száításgényes és pontossága a ntavétel őtataától függ. b) A oto oell alapján száítható a sebességfüggő nkált feszültség. Ez a ósze kevésbé száításgényes és olcsóbb egolást a, a eősen függ a oell pontosságától és ézékeny a oto paaéteenek változásáa. 1. Szögsebesség becslés az állapotegyenletek alapján A fogóész feszültség egyenlete tatalazza a szögsebesség és a otoflxs szozatát. A fogóész flxs eghatáozása tán nyehető a szögsebesség jel. Csak az állóész feszültségét és áaát ék k =0 (xy) koonáta enszeben = = 0 = j j = = = j = = = 2 = ( ) = = száítása az állóész feszültségegyenletéből = ( ) = = A fogóész egyenletből kapott összefüggés alapján a valós koponensből: x y = x x y =, y vagy a képzetes koponensből: y x = y y x =, x Aennyben a csllagpont szgetelt Σ=0, c = a b, 1 1 x = a, y = ( b c) = ( b 2 b).
VIVG4167 Moellezés és szlácó a echatonkában 2009 INVETE AM a b c a b c 2 2 x y ' x x y y ' x y x y y Szögsebesség becslés az asznkon gép állapotegyenlete alapján k =0 koonáta enszeben Pobléák: és hőfokfüggő, 2
Asznkon otoos hajtások néhány folatszá becslés lehetősége, és ' telítés (nkapont) függő, a nyílt hkú ntegálás pontatlan, a hbát és a ftet s ntegálja, keesztcsatolás j att, lassítja a száítást. 2. A oell efeencás szabályozás (MAC) elve A oellefeencás szabályozás az egyk gyako aaptív egolás. x a efeenca oell x x h Hangoló egység x x a x Szabályozó x b Szabályozott szakasz x k x k x a alapjel x hbajel x b beavatkozó jel x k kenő jel x oell kenő jel x kenő jelek különbsége x h hangoló jel A oellefeencás szabályozás elv vázlata Műköése A szabályozó alapja egy hagyoányos vsszacsatolt ensze. 1. A kívánatos űköést a efeenca oell fejez k, a szabályozóensze által eléenő x k kenő jelnek egfelelő x jelet aja gyanaa az x a beenő jele, aelyk a szabályozott ensze alapjele. 2. A szabályozó paaéteet a ensze és a oell kenő jele() között x eltéésnek egfelelően változtatják, hangolják. A oell lehet lneás és nelneás, a ósze alkalazható folytonos és szkét enszeeke. efeenca oell alkalazása asznkon gép folatszá becslésénél Két oelle van szükség, nkettőből gyanazt a változót hatáozzk eg. Az állóész feszültségegyenletén alapló oellt efeencának tekntjük, a fogóész feszültségegyenlet alapján kalakítottat aelyk a szögsebesség nfoácót tatalazza hangoljk. A két úton száított két változó étékből kapott hbajel a hangolható oellt úgy gazítja, hogy az s a efeenca által előállított étéket aja. a) becslése k =0 koonáta enszeben az előzőek szent (efeenca oell): = 0 = j = = ( )
VIVG4167 Moellezés és szlácó a echatonkában 2009 = = = = 2 = = ( ) A efeenca oell kenő jele: = [ ( ) ]. A fogóész egyenletből = 0 = j, aből a hangolható oell kenő jele a fogóész flxs eváltjából száítható: = ( ) j. efeenca oell hangolható oell * j efeenca oell alkalazása a fogóész flxs becslésée k =0 koonáta enszeben Ez a egolás tlajonképpen a szögsebesség és az fogóész ellenállás egyejű becslése. A efeenca oell ne tatalazza a elegeése eősen ézékeny t, csak a kevésbé ézékeny t, e ', és telítők, az alkalazott ntegáto nyílt hkú. A szabályozás hba a két fogóész flxs vektoáls szozata. A koekcó a száított flxsok között szögeltéés nalzálásáa ányl. Ez a egolás alacsony folatszánál (fekvencánál) nstabl lehet a efeenca oell nyílt láncú ntegátoának ftje att. 4
Asznkon otoos hajtások néhány folatszá becslés lehetősége Ugyancsak alacsony folatszánál kcs, ezét jelentős lehet az állóész ellenállásának pontatlansága által okozott hba. A jt tatalazó tag keesztcsatolást jelent, ez gtáls szabályozó esetén szekvencáls egolást kíván, a lassítja a száítást. b) becslése k = koonáta enszeben e jt e jt efeenca oell alkalazása a fogóész flxs becslésée, k = koonáta enszeben A js keesztcsatolást úgy lehet elkeüln, ha a fogóész egyenletet k = koonáta enszeben íjk fel. A hangolható oell: = 0 = = ( ), = ( ). A efeenca oell (a fogóész flxs eghatáozása) azonos az előzővel. A kétsze koonáta tanszfoácóhoz a fogóész t szöghelyzetée van szükség, ezét kell a folat jelet ntegáln. A keesztcsatolás egszűntével a koponens egyenletek páhzaosan egolhatók. c) becslése k =0 koonáta enszeben Ha a flxs változásának aányát ( nkált feszültséget) használják nfoácónak, kktatható az ntegáto a efeenca oellben. A efeenca oell az állóész egyenletéből: = =, a hangolható oell: = ( ) j. 5
VIVG4167 Moellezés és szlácó a echatonkában 2009 * j efeenca oell alkalazása nkált feszültség becslésée, k =0 koonáta enszeben A efeenca oellben az ntegálás helyett ffeencálás van. Alacsony fekvencákon tt s fennáll az től való függés, e stablabb a űköése, nt a flxsbecslés ószeénél. ) Q becslése k =0 koonáta enszeben Az állóész ellenállás hatását úgy lehet kküszöböln, hogy nfoácó foásként a Q fogóészkö eő teljesítényt használjk. Q Q jx s j X s Q Ψ ϕ j Meő teljesítények az asznkon gép Pakvekto ábája alapján 6
Asznkon otoos hajtások néhány folatszá becslés lehetősége Q = = = Ez a egolás alacsony fekvencán jobb eeényt a, nt az előzőek. Vszont stabltás pobléák léphetnek fel htelen áaváltozásko különösen áacsökkenésko, et előbb hat Q e, nt Q a. Q Q * * j efeenca oell alkalazása Q fogóészkö eő teljesítény becslésée, k =0 koonáta enszeben e) Sávszűő alkalazása A nyílt hkú ntegáto kenetén hbát okoz a beenő (ét) jelek hbája, pl. a fogóész flxs száításánál. = [ ( ) ]. A ét hba hatása csökkenthető ntegáto helyett sávszűő alkalazásával, et az ne eősít a beenőjel hbáját. Az ω c vágás köfekvenca felett fekvencákon a szűő hasonlóan vselkek, nt az ntegáto, a a Boe vagy a Nyqst agaon látható. 7
VIVG4167 Moellezés és szlácó a echatonkában 2009 A sávszűő átvtel függvénye: s 1 Ys () =, ha ω» ωc =2πf s ω 2 c. s ( ) c 20log Y(jω) ϕ(ω) π/2 ω c 5ω c ω ω c 5ω c ω Integáto és sávszűő átvtel függvényének logatks apltúó logatks köfekvenca és fázs logatks köfekvenca (Boe) jellegggöbéje π/2 I{Y(jω)} 0 ω ω=ω c e{y(jω)} ω=5ω c Integáto és sávszűő átvtel függvényének apltúó fázs (Nyqst) jellegggöbéje A téához kapcsolóó oalo: 1. Conoy, B. P., Sne, M., Alexane, T.: Applcaton of Encoeless Vecto Contol Technqes n a Me Pefoance Incton Moto Dve. 6th Eopean Confeence on Poe Electoncs an Applcatons (EPE), 1921 Septebe 1995, Sevlla, Span, pp..469.474. 2. Abožč, V., Neeljkovč, D., Cajhen,., Nastan, J.: Sensoless Contol of Incton Machne A Possble Appoach. 5th Intenatonal Spos on Ne Technologes (SONT), 2527 Septebe 1995, Poeč, Coata, pp. 0912. Összeállította: Káá István 8