{"id":6877,"date":"2024-03-11T09:32:15","date_gmt":"2024-03-11T09:32:15","guid":{"rendered":"https:\/\/faradyi.com\/?p=6877"},"modified":"2024-03-19T07:50:39","modified_gmt":"2024-03-19T07:50:39","slug":"o-que-e-controle-vetorial-de-motor-sem-escovas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/faradyi.com\/pt\/what-is-brushless-motor-vector-control\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 controle vetorial de motor sem escova?"},"content":{"rendered":"
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H\u00e1 uma diferen\u00e7a b\u00e1sica entre o controle vetorial e o controle de onda senoidal de motores sem escova, que \u00e9 a forma como eles controlam a corrente dos motores sem escova. \u00c0 medida que a velocidade do motor sem escova aumenta, a largura de banda do controlador PI para controle de onda senoidal atingir\u00e1 o limite, resultando em falha de controle. Em contraste, o controle vetorial consegue um controle preciso da corrente da bobina do estator controlando diretamente os componentes da corrente vetorial nas dire\u00e7\u00f5es paralela e perpendicular do campo magn\u00e9tico do rotor. Sob controle vetorial, o controle de corrente n\u00e3o muda mais com o tempo, mas se torna um controle CC est\u00e1tico, eliminando assim as limita\u00e7\u00f5es de resposta de frequ\u00eancia e desvio de fase. Portanto, a qualidade da corrente no modo de controle vetorial n\u00e3o tem nada a ver com a velocidade do motor.<\/span><\/p>

\"Controle<\/p>

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No caso do controle vetorial, controlamos principalmente os componentes da corrente e tens\u00e3o do motor sem escova nas dire\u00e7\u00f5es paralela e vertical do campo magn\u00e9tico do rotor. Isso significa que precisamos calcular matematicamente a corrente medida do motor sem escova para convert\u00ea-la da estrutura est\u00e1tica trif\u00e1sica do estator para a estrutura din\u00e2mica dq do rotor (paralela e perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o do campo magn\u00e9tico do rotor). Da mesma forma, a tens\u00e3o de controle na extremidade do motor sem escova tamb\u00e9m precisa ser calculada matematicamente para convert\u00ea-la da estrutura dq do rotor para a estrutura est\u00e1tica trif\u00e1sica do estator e, em seguida, inserida na parte PWM para modula\u00e7\u00e3o. Essas convers\u00f5es exigem recursos de processamento matem\u00e1tico de alta velocidade, de modo que o DSP e os processadores de alto desempenho se tornam o n\u00facleo do controle vetorial.<\/span><\/p>

Embora esta convers\u00e3o possa ser conclu\u00edda em apenas um c\u00e1lculo, para conveni\u00eancia da descri\u00e7\u00e3o, dividimos-a em duas etapas. Primeiro, a corrente do motor muda da estrutura f\u00edsica trif\u00e1sica do estator com uma diferen\u00e7a de fase de 120 graus para uma estrutura dq ortogonal din\u00e2mica est\u00e1vel em \u00e2ngulo reto e, em seguida, converte esta estrutura din\u00e2mica do estator na estrutura est\u00e1tica trif\u00e1sica do rotor. Para garantir resultados v\u00e1lidos, estes c\u00e1lculos devem ser conclu\u00eddos dentro de um per\u00edodo de amostragem do controlador PI. A convers\u00e3o acima \u00e9 o oposto da opera\u00e7\u00e3o de convers\u00e3o do sinal de tens\u00e3o exigido pelo controlador PI da estrutura dq para a estrutura trif\u00e1sica da bobina do estator.<\/span><\/p>

Uma vez que a corrente do motor sem escova \u00e9 convertida em uma estrutura dq, o controle se torna muito simples. Precisamos de dois controladores PI: um para controlar a corrente paralela ao campo magn\u00e9tico do rotor e outro para controlar a corrente perpendicular ao campo magn\u00e9tico do rotor. Como o sinal de controle da corrente paralela \u00e9 zero, a componente da corrente paralela do motor sem escova tamb\u00e9m se torna zero, convertendo todos os vetores de corrente do motor sem escova em corrente vertical. Isto maximiza a efici\u00eancia dos motores sem escovas porque apenas a corrente vertical pode produzir torque efetivo. Outro controlador PI \u00e9 usado principalmente para controlar a corrente vertical para obter o torque necess\u00e1rio consistente com o sinal de entrada. Isso garante que a corrente vertical seja controlada conforme necess\u00e1rio para obter o torque necess\u00e1rio.<\/span><\/p>

\"Vantagens<\/p>

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Os sinais de sa\u00edda dos dois controladores PI representam o vetor de tens\u00e3o do rotor. Esses vetores de tens\u00e3o est\u00e1tica passam por uma s\u00e9rie de convers\u00f5es de coordenadas de refer\u00eancia para obter os sinais de controle de tens\u00e3o necess\u00e1rios para a ponte de sa\u00edda. Eles s\u00e3o primeiro convertidos da estrutura de refer\u00eancia din\u00e2mica dq do rotor para a estrutura est\u00e1tica xy do estator. O sinal de tens\u00e3o \u00e9 ent\u00e3o convertido em estruturas f\u00edsicas espa\u00e7adas de 120 graus entre si e, finalmente, inserido nas bobinas trif\u00e1sicas U, V e W do motor sem escova. Esses tr\u00eas sinais de tens\u00e3o precisam ser modulados por PWM antes de serem inseridos na bobina do motor sem escova.<\/span><\/p>

O trabalho de convers\u00e3o dos sinais de corrente e tens\u00e3o senoidais vari\u00e1veis no tempo na bobina do motor sem escova em um sinal DC de estrutura dq \u00e9 a convers\u00e3o das coordenadas de refer\u00eancia.<\/span><\/p>

A diferen\u00e7a essencial entre a comuta\u00e7\u00e3o de onda senoidal e o controle vetorial est\u00e1 na maneira como a convers\u00e3o de coordenadas e o controle de corrente s\u00e3o tratados. No m\u00e9todo de comuta\u00e7\u00e3o de onda senoidal, primeiro realizamos a comuta\u00e7\u00e3o e, em seguida, obtemos a corrente de onda senoidal necess\u00e1ria por meio do controle PI. Portanto, o controle PI do sistema processa principalmente os sinais senoidais vari\u00e1veis no tempo da corrente e tens\u00e3o do motor sem escova, e o desempenho do motor sem escova ser\u00e1 limitado pela largura de banda do controlador e pelo desvio de fase. No controle vetorial, o sinal de corrente \u00e9 primeiro controlado pelo PI e depois passa por processamento de comuta\u00e7\u00e3o em alta velocidade. Portanto, o controlador PI n\u00e3o precisa processar sinais de corrente e tens\u00e3o vari\u00e1veis no tempo, e o sistema n\u00e3o ser\u00e1 afetado pela largura de banda e desvio de fase do controlador PI.<\/span><\/p>

Portanto, por que o controle vetorial \u00e9 superior?<\/span><\/strong><\/h3>

O controle vetorial faz com que o motor se comporte igualmente suavemente em baixas velocidades e em altas velocidades. Em contraste, a comuta\u00e7\u00e3o sinusoidal permite uma opera\u00e7\u00e3o suave em baixas velocidades, mas resulta numa redu\u00e7\u00e3o significativa na efici\u00eancia em altas velocidades. A comuta\u00e7\u00e3o por onda trapezoidal se comporta normalmente quando o motor est\u00e1 funcionando em alta velocidade, mas causar\u00e1 flutua\u00e7\u00f5es de torque em baixa velocidade. Portanto, o controle vetorial \u00e9 considerado o melhor m\u00e9todo de controle para motores sem escova<\/strong><\/a>.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Cole\u00e7\u00e3o de motores DC sem escova Faradyi<\/a><\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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