Parlant del principi de conduir el motor de corrent continu amb l'inversor de la font Z
El Z-Source Inverter (ZSI) és un convertidor DC-AC que realitza funcions de càrrega i augment en una sola etapa. Un avantatge únic de ZSI és l'estat a través del qual es poden activar els dos interruptors del mateix pont en el mateix instant. No es necessita temps mort, la distorsió de la sortida es redueix considerablement, i es pot proporcionar una sortida més alta sense utilitzar un filtre LC. ZSI supera les limitacions conceptuals i teòriques dels sistemes tradicionals i pot potenciar la tensió d'entrada de CC sense l'ús de convertidors de potència DC / DC o transformadors de pas. En aquest article, es proposa un controlador ZSI amb tecnologia d'amplada de polsos aleatoris (RPWM) intel·ligent per al motor BLDC sense sensor, que té com a objectiu millorar el rendiment del sistema d'accionament del motor BLDC.
ZSI supera les barreres conceptuals i teòriques i les limitacions dels sistemes tradicionals i també pot potenciar la tensió d'entrada de CC sense l'ajuda d'un convertidor impulsor de DC-DC o transformador de pas.
Els motors DC DCD (BLDC) d'imants permanents s'utilitzen en diverses aplicacions a causa de la seva major eficiència, una major relació potència i pes i uns costos de manteniment més baixos. El motor BLDC de la força electromotriu trapezoïdal (EMF) requereix informació sobre la posició del rotor per ordenar la unitat motriu. Aquesta informació de posició generalment es genera mitjançant tres sensors d'efecte Hall que es col·loquen al final de la unitat del motor. Tanmateix, aquests sensors sensibles a la temperatura no només augmenten el cost del motor, sinó que també requereixen muntatges mecànics especials.
Aquest article pretén explorar com millorar el rendiment dels sistemes d'accionament del motor BLDC. Per això, es proposa un esquema ZSI, que utilitza una tècnica de modulació aleatòries amb amplada de pols (RPWM) per conduir un motor BLDC sensorless. El sistema proposat utilitza la detecció de força electromotriz (BEMF) per a l'estimació de posició, i la unitat ZSI pot proporcionar un rang més ampli de voltatges de potència. Per a la unitat de motor ZSI-BLDC, aquest article proposa una tècnica de modulació d'amplada de pols (DTRSBPWM) doble simple aleatòria detourive, que pot aconseguir l'aleatorietat de dues maneres amb quatre operadors inicials.
Dues de les operadores són ones triangulars de freqüència fixa normal i invertida, i les terceres i terceres transportadores són ones triangulars convertides en freqüència obtingudes pel generador de freqüència caòtic i el seu inversor. El mètode de distribució d'energia harmònica DTRSBPWM supera el mètode simple d'impuls PWM (SBPWM). Els estudis de simulació del sistema d'accionament es van realitzar en el programari MATLAB i s'han validat mitjançant el dispositiu SPARTAN-6 Field Programmable Gate Array (FPGA) (XC6SLX45). Aquest article se centrarà en la distorsió harmònica total (THD) de la tensió de la línia de sortida, la utilització d'autobusos DC i el factor d'expansió harmònica (HSF).
Com funciona ZSI
El convertidor Z-source és un convertidor DC-AC que pot realitzar funcions d'impuls i augment en una única etapa. ZSI supera les barreres conceptuals i teòriques i les limitacions dels sistemes tradicionals i també pot potenciar la tensió d'entrada de CC sense l'ajuda d'un convertidor impulsor de DC-DC o transformador de pas. El principi de treball de ZSI es pot dividir en quatre modes. El primer mode és el mode tradicional d'estat actiu, on el pont inverter actua com a font de corrent per al vincle DC. El segon mode és el mode d'estat a través, en què el pont inverter funciona en un dels dos vectors zero convencionals, passant pels dispositius superior i inferior del convertidor. La tercera manera és el mode de no-pas, on l'actual inductor ajuda a reduir els harmònics de la línia de corrent. La quarta manera és l'estat zero tradicional, és a dir, el pont inverter funciona en un dels estats zero.
Impulsa simple PWM
El mètode de commutació més comú utilitzat per ZSI és el simple augment de PWM. Aquesta és una manera senzilla, només dues línies rectes per controlar l'estat a través. Quan la forma d'ona triangular és superior a la del sobre superior VP o inferior a la inferior VN, el circuit funciona en un estat de pas. En altres casos, funciona com un operador tradicional PWM. Durant un simple impuls de PWM, l'estrès de voltatge generat per tot el dispositiu és alt.
Control sense sensor de motor BLDC alimentat per ZSI
El control sensorless de ZSI es mostra a la figura 1. El motor BLDC està controlat sense sensor calculant el moment de cruïlla zero de l'EMF posterior (des de la tensió del terminal) i l'instant de commutació correcta i alimentant-lo al circuit ZSI. El control de velocitat del motor es detecta mitjançant un controlador integral proporcional (PIC) i en comparació amb la velocitat de referència de l'acció de control.
