THD û ITHD di sêwirana PMSM û BLDC Motor Drive de

1. THD (Tevahiya Ahengsaziya Tevahiya)

• Pênase: THD rêjeya kombûna hêzan (an nirxên RMS) yên hemî pêkhateyên ahengdar bi hêza (an jî nirxa RMS) ya pêkhateya frekansa bingehîn di îşaretekê de ye. Ew bi gelemperî wekî sedî (%) tête diyar kirin.

• Berfireh: THD termek gelemperî ye û dikare di forma pêla voltajê (THDv) an jî şikilek pêlê ya heyî (THDi) de veguhezîne. Ger ne diyar be, konteks bi gelemperî diyar dike ku tê mebesta kîjan.

  • Ji bo amplifikatorên bihîstwerî an derketina dabînkerên hêzê / guhêrbaran, "THD" bi gelemperî ji guheztina voltaja (THDv) ya sînyala derketinê vedibêje.

• Girîng: Nirxek THD-ê ya jêrîn destnîşan dike ku forma pêlê nêzê pêlek sinusê ya paqij e, tê vê wateyê ku guheztinek hindiktir e.

  • Amûrên Deng: THD (voltaja) kêm ji bo hilberandina dengê pêbaweriya bilind pir girîng e, tê vê wateyê ku dengê derketinê pir nêzikî tomarkirina orjînal e bêyî awazên nedilxwaz lê zêde bike.

  • Pêdiviyên Hêzê / Veguheztin: THD (voltaja) kêm di derana AC de qalîteya elektrîkê çêtir nîşan dide, ku kêmtir dibe sedema pirsgirêkan ji bo amûrên girêdayî.

,

2. ITHD (Tevahiya Ahenga Ahenga Niha)

• Pênase: ITHD bi taybetî bi Tevahiya Tevheviya Harmonîkî ya forma pêla heyî vedibêje. Ew rêjeya nirxa RMS ya hemî herikên ahengdar bi nirxa RMS ya herika bingehîn, ku wekî sedî tê diyar kirin dipîve. Ew bi gelemperî wekî THDi an THD-I tête nivîsandin.

• Berfireh: Tevliheviya heyî ya ku ji hêla amûrek elektronîkî ve ji çavkaniya hêzê ve hatî kişandin (mînak, tora sereke) an ku di nav torê de tê derzîkirin, dipîve.

• Girîng: ITHD ji bo nirxandina bandora amûrên elektronîkî, nemaze barkirinên ne-xêzik, li ser kalîteya hêzê pir girîng e.

  • Barên ne-xêzik (mîna Pêkanîna Hêzê ya Guhestinê (SMPS) di komputer û bargiran de, rastker, ajokarên frekansa guhêrbar (VFD), ajokarên LED-ê, dimmers de) tîrêja ku ne sinusoidal e, dikişîne, her çend voltaja dabînkirinê pêlek sinusek bêkêmasî be jî. Ev herikîna berovajîkirî ahengên girîng dihewîne.

  • Encamên ITHD-ya Bilind:

    • Herikînên ahengî dîsa diherikin nav tora elektrîkê, potansiyel voltaja torê bixwe xirab dike, bandorê li bikarhênerên din dike.

    • Zêdebûna germkirin û windahiyên di têl, transformator û rêgirên bêalî de.

    • Destwerdana potansiyel bi pergalên ragihandinê re.

    • Faktora Hêzê ya giştî kêm kirin.

    • Xemgîniya muhtemel a veqetandina çerxerê.

• Standard: Saz û standardên birêkûpêk (mîna IEEE 519) bi gelemperî li ser mîqdara herikîna ahengek (û bi vî rengî ITHD) sînoran ferz dikin ku amûr destûr dide ku di tora elektrîkê de derxîne da ku aramî û kalîteya torê biparêze.

,

Çavkaniyên Harmonîk di ajokarên PMSM û BLDC de

Gelek faktor beşdarî afirandina ahengên di ajokarên motora PMSM û BLDC de dibin:

• Veguheztina Inverter: Çavkaniya bingehîn a harmonik Modulation Width Pulse (PWM) guheztina veguhezkerê ye. Frekansa guheztinê û stratejiya PWM-ya taybetî ya ku hatî bikar anîn rasterast bandorê li spektora harmonik dike.

• Dead Dead: Dema mirinê ya pêwîst di navbera guheztina sînyalan de di lingên guhêrbar de ji bo pêşîgirtina li pêlên kurt di heman demê de guheztina forma pêlê jî çêdike û ahengan çêdike.

• Pêkhateyên ne-îdeal: Taybetmendiyên ne-îdeal ên guhêrbarên elektronîkî yên hêzê, hêmanên pasîf, û şebekeyên hîskirinê dikarin di guheztina harmonik de bibin alîkar.

• Sêwirana motorê (bi taybetî ji bo BLDC): Forma pêla paş-EMF ya trapezoîdal a motorek BLDC-ya tîpîk, berevajî paş-EMF-a PMSM-ê ya sinusoidaltir, dema ku bi teknîkên veguheztina standard têne kontrol kirin bi xwezayî rê li ber taybetmendiyên aheng ên cihêreng di dema niha de vedike. Tewra di PMSM-an de, ahengên mekan ên di qada magnetîkî de dikarin beşdarî ahengên heyî bibin.

• Stratejiya Kontrolê: Algorîtmayên kontrolê yên taybetî yên ku ji bo ajotina motorê têne bikar anîn jî dikarin bandorê li naveroka harmonik a voltaj û niha bikin.

,

Bandora THD û ITHD li ser Performansa Motora PMSM û BLDC

Asta bilind a THD û ITHD li ser performansa motorên PMSM û BLDC û pergala ajotinê ya giştî gelek bandorên zirardar hene:

• Torque Ripple: Herikên ahengdar bi zeviya magnetîkî ya motorê re têkildar dibin da ku pêlên torkê yên nedilxwaz hilberînin. Ev rijandina torque dikare bibe sedema lerizîn, dengê dengbêjî, û kêmkirina rastbûna kontrolê, nemaze di serîlêdanên ku hewceyê kontrolkirina tevgera nermik hewce dike. Motorên BLDC, ji ber EMF-ya xweya trapezoîdal a paş-EMF û bi gelemperî veguheztina 120-pileyan, bi xwezayî ji PMSM-ên ku bi herika sinusoidal ve têne rêve kirin, ji ripla torkê ya ji amonîk re xeternaktir in.

• Zêdebûna Windabûn û Kêmbûnek Kêmkirî: Ji ber zêdebûna nirxa RMS ya herikê, herikên ahengdar dibin sedema windahiyên zêde yên sifir (windabûna I2R) di pêlên motorê de. Di heman demê de ew dibin sedema zêdebûna windahiyên hesin (wendabûna tîrêjê û hîsteresis) di navika stator de. Van windahiyên zêde dibe sedema kêmbûna kargêriya motorê û zêdebûna germahiya xebitandinê, potansiyel jîyana motorê kurt dike.

• Zêde germbûn: Zêdebûna windahiyên ji ber ahengan hem ji bo motorê hem jî ji bo pêkhateyên elektronîkî yên hêzê yên ajokerê dibe sedema germahiya xebitandinê ya bilind. Ev dikare li ser materyalên însulasyonê stres bike û bibe sedema têkçûna zû.

• Deng û lerizîna Acoustic: Rêjeya torque û herikên ahengî di motor û pergala ajotinê de zêdekirina dengê bihîstî û lerizîna mekanîkî zêde dike.

• Mudaxeleya Elektromanetîk (EMI): Veguheztina bilez û naveroka ahengî ya voltaj û niha dikare destwerdana elektromagnetîk çêbike, potansiyel bandorê li alavên din ên elektronîkî yên hesas bike.

• Qalîteya Hêza Kêmkirî: Ji perspektîfa çavkaniya hêzê, ITHD-a bilind tê vê wateyê ku ajokera motorê herikînek xerabûyî dikişîne, ku dikare bandorek neyînî li kalîteya voltaja bike ji bo barên din ên girêdayî li ser heman tora elektrîkê. Ji ber vê yekê standardên mîna IEEE 519 li ser guheztina ahengek ku vedigere nav torê de sînoran destnîşan dikin.

,

Stratejiyên Mitigation

Ji bo kêmkirina bandorên neyînî yên THD û ITHD di sêwiranên ajokera PMSM û BLDC de, teknîkên cûrbecûr yên kêmkirinê têne bikar anîn, mîna yên ku di ajokarên motorê yên gelemperî de têne bikar anîn, lê carinan bi ramanên taybetî yên ji bo celebê motorê têne bikar anîn:

• Teknîkên pêşkeftî yên PWM: Pêkanîna stratejiyên PWM-ya sofîstîke (mînak, Modulasyona Vektora Cihê ji bo PMSM) dikare şêwazên guheztinê xweşbîn bike da ku ahengên taybetî kêm bike.

• Parzûnkirin: Tevhevkirina înduktorên AC li aliyê têketinê (reaktorên rêzê) an aliyê derketinê (reaktorên motorê) yên guhêrbar, an jî karanîna fîlterên pasîf an çalaktir ên tevlihev, dikare bibe alîkar ku herikên ahengî kêm bikin.

• Veguhasterên Pir-astî: Bi karanîna topolojiyên guhêrbar ên pir-astî dikarin pêlên voltajê yên bi naveroka harmonik kêmtir li gorî guhastkerên du-ast standard hilberînin.

• Pêşveçûnên Algorîtmaya Kontrolê: Bicihkirina stratejiyên kontrolê yên ku bi aktîvî lihevhatinan telafî dikin an tepeser dikin, dikare performansê baştir bike.

Di encamê de, THD û nemaze ITHD di sêwirana ajokera motora PMSM û BLDC de fikarên girîng in. Xwezaya guheztinê ya guhêrbar sedema bingehîn a van ahengan e, ku di encamê de dibe sedema bandorên nexwestî yên mîna torque ripple, kêmkirina karîgeriyê, û zêdebûna germ û deng. Nêrînên sêwiranê yên baldar, di nav de stratejiyên PWM-ê yên guncan, fîlterkirin, û teknîkên kontrolê yên potansiyel ên pêşkeftî, ji bo birêvebirina guheztina ahengî û misogerkirina performansa çêtirîn û pêbaweriya pergalên ajokera PMSM û BLDC bingehîn in.