Thuật toán ước lượng từ thông có thể chia làm hai lớp chính đối với tín hiệu đầu vào.
- Mô hình điện áp – VM: có các tín hiệu đầu vào là dòng điện và điện áp. - Mô hình dòng điện – CM: có tín hiệu đầu vào là dòng điện và tốc độ hoặc
thông tin về vị trí.
Phổ biến và tiện lợi nhất trong kỹ thuật người ta thường sử dụng mô hình điện áp – VM, nên trong luận văn này chủ yếu đề cập đến phương pháp ước lượng từ thông theo mô hình điện áp.
- 92 -
⃗⃗⃗̂ ∫( ⃗⃗⃗ ⃗) (4.22)
Từ phương trình (4.22) ta có được sơ đồ khối để ước lượng từ thông như hình 5.5.
Hình 4.16. Ước lượng từ thông theo mô hình điện áp sử dụng tích phân. Phương pháp này chỉ nhạy với một thông số của động cơ là điện trở stator. Tuy nhiên việc thực hiện phép tích phân thuần túy rất khó khăn vì các vấn đề về giá trị khởi tạo và độ lệch dc. Ngoài ra phương pháp này có hiệu suất động học thấp và có dao động momen lớn hơn đối với các thuật toán ước lượng từ thông khác. Bởi vì có nhiều khó khăn trong việc ước lượng từ thông theo mô hình điện áp sử dụng tích phân như đã nêu ở trên nên thông thường người ta không làm theo hướng tiếp cận này.
a. Mô hình điện áp và lọc thông thấp (VM – LPF)
Phương pháp đơn giản nhất để giải quyết vấn đề về điều kiện khởi tạo và dao động dc xuất hiện trong tích phân thuần túy là sử dụng bộ lọc thông thấp. Trong trường hợp này phương trình (4.22) có thể viết lại như sau:
⃗⃗⃗̂
⃗⃗⃗ ⃗ ⃗⃗⃗̂ (4.23)
Sơ đồ khối của phương pháp này được trình bày ở hình 5.6.
Hình 4.17. Ước lượng từ thông dựa trên mô hình điện áp cùng lọc thông thấp. Thời gian ổn định ước lượng phụ thuộc vào hằng số thời gian của lọc thông thấp
F
- 93 -
thông stato đặc biệt là khi tần số động cơ hoạt động thấp hơn tần số cắt của bô lọc. Do đó việc ước lượng từ thông chỉ được áp dụng thành công ở một dải tốc độ xác định.
b. Mô hình điện áp bù lọc thông thấp (VM – CLPF)
Một cách làm giảm sai lệch do sử dụng bộ lọc thông thấp là sử dụng thuật toán bù. Sơ đồ khối của việc ước lượng từ thông sử dụng thuật toán bù lọc thông thấp được mô tả ở hình 4.18.
Hình 4.18. Ước lượng từ thông dựa trên mô hình điện áp sử dụng thuật toán bù lọc thông thấp (VM – CLPF) [14].
Phương pháp này đề xuất cách bù lọc thông thấp khi tốc độ động cơ ở dưới tần số cắt của lọc thì từ thông stato đưa ra bởi phương trình
ˆ 1 (ˆ ) ˆ s ss s ss j sign E s (4.24)
Trong đó là một hằng số dương có thể được lựa chọn từ 0.1 đến 0.5.