永久磁石同期電動機のサーボに及ぼす直流母線電圧の影響
現在、国内市場では、中小電力ＡＣサーボは一般に「ＡＣ − ＤＣ − ＡＣ」可変電圧周波数変換トポロジーを採用している。 AC電力はDCに整流され、DCは制御可能な電力成分によってモータに必要な三相電力に反転されます[1]。 その中でも、交流電源の入力は一般的に３相２２０Ｖ（相電圧は２２０Ｖ）です。 モータ電力が小さいとき、ＡＣ電源の入力は一般に単相２２０ｖである。 インバータの場合、各スイッチングチューブのオン時間はDCバス電圧の基準から計算されます。 多くの場合、DCバス電圧vdcはプログラム計算で一定です。 実際には、DCバス電圧の大きさは変動しています。 電流ループの制御にパイ制御を使用しているため、バス電圧の変動は最終的な調整結果には影響しませんが、調整時間と動的トラッキング精度には一定の影響を与えます。 特にDC側コンデンサの値が小さく、負荷が重い場合、その影響は明らかです。
本稿では、単相220V電源で負荷が大きい場合の上記の観点を検証する。 比較実験を通して、バス電圧補償法が与えられた速度ステップでドライバの性能を改善できることを検証した。
バス電圧問題の根本的な原因
永久磁石同期電動機ＡＣサーボ制御システムの主回路は、整流回路、中間ＤＣ回路およびインバータ電力管からなる。
コンデンサのエネルギー蓄積とDC回路のフィルタ処理を無視すると、単相AC 220 vのブリッジ整流器波形は図2のようになります[2]。 波形周波数は100hzの2倍です。 三相交流220V（相間振幅は220V）のブリッジ整流波形を図3に示し、波形周波数は300Hzです。
実際には、ＤＣ側コンデンサのエネルギー蓄積およびフィルタリングのために、ＤＣバス電圧は、モータが高い電力消費を有することなしに約３１１Ｖで安定している。 モータが高い電力消費量を必要とするとき、単相２２０Ｖ電源性能は三相２２０Ｖ電源よりはるかに低いことが図から分かる。 しかしながら、場合によっては、条件により、電力の供給が単相２２０ｖに制限される。 これはＤＣ側バス電圧の変動の問題を引き起こす。
実験はプログラムが合理的で実行可能であることを示した。 ドライブの性能改善は限られているが、この方法は、より高い要求がサーボドライブに課されるときに実行可能である。 加えて、バス電圧が強い外乱防止能力を有することを確実にするためにＤＣバス容量値を選択するためにモータ出力電力、電源電力および電源条件を完全に考慮する設計者として。
