کنترل‌کننده جریان هیسترزیس دوبانده برای کاهش کلیدزنی اینورتر موتور BLDC و مقایسه آن با هیسترزیس تک باند
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوترحسین ترکمن 1 , محمدرضا حسن‌زاده اقدم 2
1 - دانشگاه شهید بهشتی
2 - دانشگاه شهید بهشتی
کلید واژه: کنترل‌کننده جریان هیسترزیس موتور DC اینورتر منبع ولتاژ سه‌سطحی فرکانس کلیدزنی,
چکیده مقاله :
در این مقاله، یک کنترل‌کننده جریان هیسترزیس دوبانده (DBHCC) به عنوان روش جدید کلیدزنی در اینورتر تغذیه‌کننده یک موتور BLDC پیشنهاد و پیاده‌سازی گردیده و پس از آن با کنترل‌کننده جریان هیسترزیس تک‌باند (SBHCC) مقایسه شده است. نشان داده می‌شود که در روش پیشنهادی، میانگین فرکانس سوئیچینگ کلیدها نسبت به SBHCC با حفظ سایر مزیت‌ها، کاهش می‌یابد، لذا منجر به کاهش تلفات کلیدزنی و افزایش طول عمر کلیدها می‌شود و همچنین اثرات مطلوبی در کاهش تداخلات الکترومغناطیسی و نویز دارد. مضافاً کنترل سرعت، گشتاور، ریپل جریان‌ها و حالت‌های گذرا در هر دو حالت بررسی شده است. جریان‌های مرجع سه‌فاز برای کلیدزنی هیسترزیس با یک رگولاتور PI و تلفیق با سیگنال‌های خروجی از حسگرهای اثر هال به دست می‌آید. موتورهای BLDC به واسطه مزایای بیشتر در قیاس با سایر موتورها، در صنعت بسیار استفاده می‌شوند. برای تغذیه این موتور از یک اینورتر منبع ولتاژ نیم‌پل متوالی سه‌فاز سه‌سطحی با لینک DC ثابت برای هر فاز استفاده شده و نتایج شبیه‌سازی نیز با استفاده از نرم‌افزار متلب/سیمولینک به دست آمده است.
In this paper, a double-band hysteresis current controller (DBHCC) as a new switching method in feeder inverter of a BLDC motor is proposed and implemented. Then, it is compared with the single-band hysteresis current controller (SBHCC). It has been shown that in the proposed method, the average switching frequency of switches is reduced compared to SBHCC by preserving other advantages. Thus, switching losses are reduced and the lifetime of switches is increased. In addition, it has desirable effects on reducing electromagnetic interferences and noise. In addition, speed control, torque, current ripple and transient states are investigated in both states. Three-phase reference currents for hysteresis switching are obtained using a PI regulator and integrating with output signals from Hall-effect sensors. BLDC motors are used widely in the industry due to more advantages in comparison with others. In order to drive this motor, a three-level cascade half-bridge voltage source inverter with constant DC link for each phase is used. Simulation results are obtained and analyzed using MATLAB/Simulink environment.