Abstract
This paper presents an acoustic-noise-reduction control using a random switching technique for front-end switchmode rectifiers (SMRs) of a permanent-magnet synchronousmotor (PMSM) drive. First, the PMSM drive and its front-end ac-switch-based SMR are established. The proper controls are conducted to let the motor drive possess good driving characteristics. In the acoustic-noise-reduction control for a lowfrequency SMR under a voltage closed-loop control, the important audible vibration modes of the SMR inductor are first identified from the measurements. Then, the controls for eliminating one specific vibration mode and two vibration modes simultaneously via deterministic and stochastic approaches are studied. Specifically, a novel random three-stage excitation scheme is devised. As to the high-frequency SMRs, the random switching frequency ramp-comparison current-controlled pulse-width modulation (CCPWM) scheme and the randomly varying band hysteresis CCPWM scheme are developed. Theoretical bases of all the proposed control approaches are derived, and their comparative performances are evaluated experimentally
چکیده
این مقاله یک نوع شیوه کنترل کاهش نویز صوتی با استفاده از تکنیک سوئیچینگ تصادفی برای یکسوسازهای انتهایی سوئیچ مد (SMR) موجود در درایو موتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) را ارائه می دهد. ابتدا درایو PMSM و سوئیچ انتهایی ac نوع SMR ایجاد می شوند. سپس کنترل های مناسبی جهت داشتن ویژگی های تحریک مناسب اعمال می شود. بایستی گفت که در کنترل کاهش نویز صوتی SMR فرکانس پایین که تحت روش کنترل حلقه بسته ولتاژ کار می کند، مد های ارتعاشی قابل شنیدن مهم سلف SMR، ابتدا از طریق اندازه گیری ها تعیین می شوند. پس از آن کنترل ها برای حذف یک مد ارتعاشی خاص و دو مد ارتعاشی دیگر به طور هم زمان از طریق روش های معین و تصادفی مطالعه می شوند. به طور خیلی خاص یک تکنیک نوین تحریک سه طبقه تصادفی ارائه می گردد. این مقاله در رابطه با SMR های فرکانس بالا، شیب فرکانس سوئیچینگ تصادفی را با تکنیک مدولاسیون پهنای پالس کنترل شده جریان (CCPWM) مقایسه کرده و تکنیک CCPWM باند هیسترزیس متغیر تصادفی را توسعه می دهد. مبانی تئوری تمامی شیوه های کنترلی ارائه شده، اشتقاقی بوده و عملکرد های مقایسه ای آن ها با آزمایش ارزیابی شده است.
کلمات کلیدی: نویز صوتی، مدولاسیون پهنای پالس کنترل شده جریان (CCPWM)، سوئیچینگ فرکانس بالا (HF)، سوئیچینگ هیسترزیس، سوئیچینگ فرکانس پایین (LF)، موتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSM)، سوئیچینگ فرکانس تصادفی، تحریک سه طبقه تصادفی، باند متغیر تصادفی، یکسوساز سوئیچ مد (SMR)، ارتعاش.
1- مقدمه
در میان موتورهای موجود [1] – [5]، موتور سنکرون مغناطیس دائم، دارای مزایای زیادی از جمله: چگالی توان بالا، توانایی تولید گشتاور بهتر و بازده تبدیل بالا برخوردار است. به علت پیشرفت ساخت در طراحی موتور، الکترونیک قدرت و کنترل، درایو موتور سنکرون مغناطیس دائم به طور فزاینده ای بهبود یافته است. علاوه بر این، این موتور به تدریج در خیلی کاربرد ها به کار برده شده است [1]-[9]. برای یک اینورتر درایو موتور تغذیه شده ac، نسبت ولتاژ به فرکانس می تواند توسط کنترل سوئیچینگ مدولاسیون پهنای پالس (PWM) تنظیم گردد. اگر ولتاژ لینک dc اینورتر توسط کنترل مدولاسیون دامنه پالس تنظیم شود؛ انعطاف پذیری کنترل افزایش خواهد یافت [10]. برای رسیدن به این منظور، یک مبدل انتهایی مناسب برای برقرای ولتاژ لینک dc نیاز است...