Введення в векторний інвертор

Теорію векторного керування двигуном змінного струму створили німецькі вчені К. Хасс і Ф. Блашке. Як спосіб керування асинхронними двигунами змінного струму технологія векторного керування стала кращим рішенням для високоефективних систем регулювання швидкості зі змінною частотою.
Технологія векторного керування двигуном змінного струму базується на динамічній моделі двигуна змінного струму. Встановлюючи просторову векторну діаграму двигуна змінного струму, струм статора розкладається на компонент збудження, що відповідає напрямку магнітного поля, і компонент моменту, ортогональний до напрямку магнітного поля, за допомогою методу орієнтації магнітного поля, і магнітний потік і крутний момент контролюються відповідно, так що асинхронним двигуном можна керувати як двигун постійного струму з окремим збудженням. Зі швидким розвитком комп’ютерних технологій широке застосування потужних цифрових сигнальних процесорів (DSP) поступово зробило векторне керування практичним.
DSP можна розділити на дві категорії відповідно до формату даних: DSP з фіксованою комою та DSP з плаваючою комою. Враховуючи ціну, перші векторні контролери здебільшого використовували DSP з фіксованою комою, а операції з плаваючою комою доводилося обробляти програмним забезпеченням, що ускладнювало програмне забезпечення. З підвищенням економічної ефективності DSP з плаваючою комою більше векторних контролерів використовуватимуть DSP з плаваючою комою. Для досягнення високопродуктивного керування двигуном необхідно оптимізувати ШІМ-модуляцію. У цьому випадку одному DSP важко виконати дві задачі векторного контролера та оптимізованої ШІМ-модуляції. Для створення високопродуктивної системи векторного керування потрібна взаємодія двох машин. У цьому документі розроблено векторну систему керування з подвійною мікрокомп’ютерною структурою на основі чіпів DSP з плаваючою комою TMS320VC33 і TMS320F240 від TI. TMS320VC33 в основному виконує обчислення векторного керування, використовуючи переваги його швидкої роботи з плаваючою комою, тоді як TMS320F240 використовує апаратне забезпечення для реалізації функцій ШІМ-модуляції. У цьому документі представлено повністю цифрову систему векторного керування з подвійним DSP і проводяться експерименти на асинхронному двигуні з короткозамкнутим двигуном потужністю 1,5 кВт, досягаючи хороших результатів.