Új módszerek egyfázisú aszinkron motorok jelfeldolgozó kontrolleres vezérléséhez
A korszerű elektronikus elvű motorhajtások nagymértékben elősegítik a takarékos energiafelhasználást. Az épületgépészetben és a háztartásokban alkalmazott villamos motorok jellemzően egyfázisú, aszinkron motorok, amelyek gazdaságos, hatékony szabályzása a legtöbb esetben még nem megoldott. A háromfázisú motorokhoz korszerű és széles körben elterjedt digitális, elektronikus szabályzási módszereket használnak [1], amelyek általában nem alkalmazhatók a kis teljesítményű egyfázisú aszinkron motorokhoz.
Dolgozatomban egy, a háromfázisú gépeknél újabban gyakran alkalmazott mezőorientált szabályozásnál lényegesen egyszerűbben megvalósítható módszert mutatok be. A módszer a helyvektor moduláció egy általam kidolgozott, egyfázisú motorhoz illeszkedő változatán alapul. Ez a módszer előnyösen használható fel a hagyományos (kondenzátoros segédtekercses) motorok irányítására úgy, hogy az eredeti motorból csak a kondenzátort kell elhagyni.
A dolgozat kitér a motorvezérlésekkel kapcsolatos méréstechnikai problémákra, valamint bemutat egy új költséghatékony megoldást, amellyel az egyfázisú (segédtekercses) motor tekercsei által felvett áram egyetlen helyen mérhető. Ez előnyös, mert a kisteljesítményű aszinkron motorok terhelőnyomatéka megbecsülhető, a tekercsek által felvett áram jelalakjának ismeretében. A módszer különösen hasznos olyan alkalmazásoknál – pl.: a motorházzal egy szerkezeti egységet alkotó szivattyús hajtásoknál – ahol a fordulatszám és a nyomaték mérésére nincs közvetlen lehetőség. Az általam kidolgozott módszer felhasználható például a gép állapotának felmérésére, így észlelhető, ha pl. a gép megszorult, vagy éppen folyadék hiányában üresen jár. A módszer továbbfejlesztve használható lehet a nyomaték pontosabb kiszámítására is, így akár a nagy terhelő nyomaték miatti fordulatszám-csökkenés automatikus kompenzálására is lehetőséget ad.
A dolgozatban bemutatásra kerül a szerző által tervezett és megépített, motorvezérlő algoritmusok teszteléséhez használható fejlesztőeszköz, valamint egy megvalósított egyfázisú aszinkron motorokhoz illeszkedő helyvektor-modulációs elvű hajtás is. Az ezen végzett mérések eredményeit MATLAB segítségével feldolgoztam, és ezek alapján teszek javaslatot a jelfeldolgozó kontrollerben megvalósítandó végleges irányítási algoritmusra.
A dolgozatban bemutatott elvek alapján jelfeldolgozó mikrokontrollerrel megvalósított eljárás gazdaságos, értékarányos alternatívát jelent a kisebb teljesítményű aszinkron motorok irányítására.
szerző
-
Rácz György
villamosmérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Móczár Géza
adjunktus, Irányítástechnika és Informatika Tanszék -
Dr. Pilászy György
egyetemi docens, Irányítástechnika és Informatika Tanszék
