Influencia del voltaje del bus de CC en el servo del motor síncrono de imán permanente

- Dec 12, 2018-

Influencia del voltaje del bus de CC en el servo del motor síncrono de imán permanente

En la actualidad, en el mercado nacional, los servos de CA de potencia pequeña y mediana generalmente adoptan la topología de conversión de frecuencia de voltaje variable "AC-DC-AC". La potencia de CA se rectifica a CC, y el componente de potencia controlable invierte la CC a la potencia trifásica requerida por el motor [1]. Entre ellos, la entrada de la fuente de alimentación de CA es generalmente trifásica 220v (la tensión de fase es 220v). Cuando la potencia del motor es pequeña, la entrada de la fuente de alimentación de CA es generalmente monofásica 220v. En el caso del inversor, el tiempo de encendido de cada tubo de conmutación se calcula a partir de la referencia de la tensión del bus de CC. En muchos casos, la tensión de bus de CC vdc es constante en los cálculos del programa. En la práctica, la magnitud de la tensión del bus de CC está fluctuando. Dado que el control pi se usa en el control del bucle de corriente, la fluctuación de la tensión del bus no puede afectar el resultado final del ajuste, pero tiene cierta influencia sobre el tiempo de ajuste y la precisión del seguimiento dinámico. Especialmente cuando el valor del condensador del lado de CC es pequeño y la carga es pesada, el efecto es obvio.

Este documento verifica el punto de vista anterior en el caso de una fuente de alimentación monofásica de 220v y una gran carga. A través de experimentos de comparación, se verifica que el método de compensación de voltaje del bus puede mejorar el rendimiento del controlador en un paso de velocidad dado.

La causa raíz del problema del voltaje del bus.

El circuito principal del sistema de servocontrol de CA con motor síncrono de imán permanente consiste en un circuito rectificador, un circuito de CC intermedio y un tubo de potencia del inversor.

Si el almacenamiento de energía del condensador y el filtrado del circuito de CC se ignoran, la forma de onda del puente rectificador del AC 220v monofásico se muestra en la Figura 2 [2]. La frecuencia de la forma de onda es el doble de la frecuencia de potencia de 100 hz. La forma de onda de rectificación en puente de la CA trifásica 220v (amplitud de fase a fase es 220v) se muestra en la Figura 3, y la frecuencia de la forma de onda es 300 hz.

En la práctica, debido al almacenamiento de energía y al filtrado del condensador del lado de CC, la tensión del bus de CC es estable en alrededor de 311 V sin que el motor tenga un alto consumo de energía. Cuando el motor necesita un alto consumo de energía, puede verse en la figura que el rendimiento de la fuente de alimentación monofásica de 220v será mucho menor que la fuente de alimentación trifásica de 220v. Sin embargo, en algunos casos, el suministro de energía se limita a una sola fase de 220 V debido a las condiciones. Esto causa el problema de las fluctuaciones en el voltaje del bus del lado de CC.

Los experimentos muestran que el programa es razonable y factible. Aunque la mejora del rendimiento de la unidad es limitada, el método es factible cuando se colocan requisitos más altos en la unidad servo. Además, como diseñador debe considerar completamente la potencia de salida del motor, la potencia de la fuente de alimentación y las condiciones de la misma para seleccionar el valor de capacitancia del bus de CC para garantizar que la tensión del bus tenga una fuerte capacidad anti-perturbación.

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