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Trasformazioni segnali trifasi motori elettriciTeledyne LeCroy ha introdotto una funzionalità software per i suoi oscilloscopi ad alta definizione (WaveRunner 8000HD, WavePro HD e HDO6000B) e analizzatori di motori elettrici (8000 HD MDA) che permette di trasformare istantaneamente le forme d'onda nel sistema di riferimento "abg" (tramite la trasformata di Clarke) e dq0 (tramite la trasformata di Park) per facilitare l'analisi dei sistemi di controllo dei motori, riducendo il tempo necessario per sviluppare azionamenti, inverter fotovoltaici o controllori di potenza.

Le trasformate di Clarke e Park vengono ad esempio comunemente utilizzate per il controllo ad orientamento di campo delle macchine in corrente alternata trifase.

La trasformata di Clarke converte le componenti nel dominio del tempo di un sistema trifase (sistema di riferimento abc) in due componenti in un sistema di riferimento stazionario ortogonale (αβ).

La trasformata di Park converte le due componenti del sistema di riferimento αβ in un sistema di riferimento rotante ortogonale (dq).

Trasfrormate di Clarke e Park

I progettisti di azionamenti per motori, inverter solari fotovoltaici (PV) e controllori di potenza trifase creano algoritmi che valutano continuamente gli ingressi, le uscite e i carichi del sistema, fornendo istruzioni appropriate alla sottosezione dell'inverter per garantire il funzionamento ottimale del motore pilotato o del sistema elettrico complessivo.

La valutazione e il controllo dei sistemi trifase viene semplificata se si convertono matematicamente il sistema di riferimento rotante a sei vettori (tre tensioni e tre correnti) in un sistema fisso a quattro vettori (tramite le trasformazioni matematiche di Clark e Park) prima di effettuare i calcoli algoritmici.

Gli sviluppatori di algoritmo di controllo degli azionamenti convertono ulteriormente il sistema a quattro vettori dq0 nel sistema di riferimento del rotore (albero) del motore, in modo che il controllo istantaneo della velocità e della coppia sia fatto direttamente all'uscita del motore.

Tipicamente queste analisi vengono effettuate usando strumenti off-line, che eseguono le trasformazioni matematiche tra i sistemi di riferimento abg e dq0. Tuttavia, gli strumenti off-line richiedono tempi lunghi per l'esportazione dei dati delle forme d'onda in altri programmi e non forniscono un feedback in tempo reale delle interazioni dell'insieme combinato di potenza trifase, meccanica del motore, segnali di controllo e segnali abg e dq0 calcolati durante le condizioni operative dinamiche.

Pacchetto Waveform Transformations (THREEPHASEdq0)Il pacchetto software dq0 Transformation di Teledyne LeCroy esegue trasformazioni istantanee abg (Clarke) e dq0 (Park) su acquisizioni di forme d'onda trifase effettuate con gli oscilloscopi ad alta definizione (HDO) e Motor Drive Analyzers (MDA).

Pertanto, risulta molto più semplice utilizzare il nuovo pacchetto per confrontare le prestazioni effettive del sistema rispetto alle aspettative in tempo reale e ottimizzare gli algoritmi di controllo per ottenere prestazioni migliori, il tutto sfruttando lo stesso strumento di misura utilizzato validare e debuggare il resto del sistema elettrico.

Conversione in segnali alpha e betaUno strumento come l'analizzatore di motori (MDA) di Teledyne LeCroy utilizza inoltre i dati dell'angolo dell'albero motore calcolati da una serie di input dei sensori per convertire la trasformazione dq0 nel quadro di riferimento del rotore (albero).

Tali risultati offrono un feedback al progettista sulla coppia e la velocità come viene fornita all'uscita dell'albero del motore a magneti permanenti. In tutti i casi, le forme d'onda di tensione e corrente correlate al tempo per i valori a, b e g e d, q e 0 vengono visualizzate insieme a una tabella dei valori numerici misurati.

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