Comanda vectorială a maşinii asincrone

4. Aspecte ale implementării controlului vectorial

4.3 Metode de modulare în durată

Se consideră structura standard de invertor - Fig.8

Fig. 8 Invertorul - structura si notatii circuit de putere

"O": punctul de nul fictiv al sursei de tensiune continuă.

Cele trei tensiuni în stea ale maşinii v₁ , v₂ , v₃ formează vectorul V_s , definit prin:

; ;

(15)

Ciclul de lucru al invertorului : 6 etape utile şi alte două "nule".

V_s se poate afla în opt poziţii fixe, corespunzătoare la 8 configuraţii ale întreruptoarelor de putere, codificate pe 3 biti.

Asocierea coduri binare - stări invertor - poziţii vector V_s (nu este critică) - Fig. 9:

Fig. 9 Stările invertorului

Codul binar 1 / 0: închiderea / deschiderea întrerupatorului din semipuntea superioară (vezi Fig. 8).

A doua notaţie: urmărind proiecţiile pe axa a ale vectorului V_i , regăsim forma de undă pentru tensiunea furnizată pentru o perioadă (a fundamentalei) la comanda cu undă plină - fără modulare.

Invertorul cu undă plină are două inconventiente:

• fundamentala fixă (nu depinde decât de tensiunea de intrare în convertor) ® devine necesar un redresor comandat conectat la reţeaua de alimentare;
• la frecvenţă statorică mică, ondulaţii ale cuplului instantaneu.

Metoda PWM

f_c = frecvenţa de tăiere; f_s = frecvenţa de ieşire.

Creşterea numărului de impulsuri pe o perioadă a maşinii, permite variaţia valorii tensiunii fundamentale de iesire şi mărirea ordinului primei armonici.

PWM asincronă: frecvenţa de eşantionare = constantă® un raport f_c / f_s = p ( oarecare).

• Armonici, a căror amplitudine este în funcţie de raportul frecvenţial p.
• Aplicabil când f_c este net superioară frecvenţei maşinii.

Pentru maşinile de putere mică (invertoare cu tranzistoare).

Frecvenţa de comutare > 2 kHz.

Pentru maşinile de mare putere:

f_c = 250 Hz. 1KHz

f_s = 50 . 100 Hz conţinut armonic: ridicat

PWM sincronă:

f_c şi f_s : corelate. Pentru f_s = 0.70 Hz, f_c: 600.1000 Hz.

Modularea sincronă evită subarmonicile (în mod particular în circuit deschis după o lege U/f = ct.), care produc rezonanţe şi tensiuni în lanţul cinematic.

Inconveniente:

• Amplitudinea fundamentalei depinde de raportul p = f_c / f_s  ;
• Dacă tensiunile de referinţă furnizate de modulator sunt generate de o comandă numerică, este imperativ să se păstreze o frecvenţă de eşantionare constantă pe toată plaja vitezei astfel încât să se poată defini regulatoarele numerice (altfel transformarea în z nu mai este aplicabilă).