Cum se configurează smartphone-uri și PC-uri. Portal informativ
  • Acasă
  • OS
  • Control scalar și vectorial al motoarelor asincrone. Principalele modalități de a controla o unitate electrică de frecvență

Control scalar și vectorial al motoarelor asincrone. Principalele modalități de a controla o unitate electrică de frecvență

Controlul vectorial (VU) se bazează pe faptul că nu este controlată doar mărimea (modulul) coordonatei controlate, ci și poziția sa spațială (vector) față de axele de coordonate selectate.

Orez. 8.28 Schema unui antrenament electric de frecvență bazat pe AIT (a) și dependența curentului statorului de frecvența curentului în rotor (b)

Pentru implementarea VU, sunt monitorizate valorile instantanee ale legăturii de tensiune, curent și flux. Prin intermediul transformărilor matematice, un motor IM asincron, caracterizat printr-un număr mare de legături încrucișate neliniare, poate fi reprezentat printr-un model liniar cu două canale de control - cuplul și fluxul. O astfel de ușurință de control necesită transformări multiple ale coordonatelor EF, ceea ce nu reprezintă un obstacol, având în vedere nivelul actual de dezvoltare a tehnologiei MP.

Pentru a înțelege esența VU, vom folosi schema schematică a unei mașini generalizate bifazate bipoli (Fig. 8.29), la care se poate reduce o mașină simetrică, având o înfășurare statorică m-fazată și o fază i- înfăşurarea rotorului.

Orez. 8.29. Schema schematică a unei mașini generalizate bipoli bifazate: 1 - stator; 2 - rotor

Să presupunem că sistemul de coordonate se rotește în spațiu cu axe reale, reale și imaginare arbitrare, ecuațiile vor avea următoarea formă:

, (8.27)

unde u S, Щ, i S, i 2, ψ S, ψ 2 \ j7-s> V2 sunt vectorii tensiunilor, curenților și legăturilor de flux ale statorului 1 și, respectiv, rotorului 2; j - desemnarea axei imaginare; Z n - este numărul de perechi de poli; L m - este inductanța reciprocă dintre înfășurările statorului și rotorului; / 2 - vector complex conjugat i-i; 1t este partea imaginară a variabilei complexe; ωу to - este viteza unghiulară a rotorului. Legăturile de flux sunt egale

, (8.29)

unde L s (L sa + L m) și L 2 (L 2<, +L m) – индуктивности фазных обмоток соответст-венно статора и ротора.

Orez. 8.30 Schema unui antrenament electric de frecvență bazat pe AIT (a) și dependența curentului statorului de frecvența curentului în rotor (b)

Ecuațiile (8.27) pot fi scrise folosind proiecțiile vectorilor generalizați pe axele de coordonate și, v, i.e. în formă scalară:

În funcție de variabilele de stare utilizate ale IM, ecuațiile momentului pot avea o formă diferită. Pe lângă ecuația de mai sus (8.28), se folosesc următoarele expresii pentru momentul electromagnetic:

Ecuațiile generalizate ale mașinii pentru sistemul de coordonate uv (8.27) pot fi scrise în orice sistem de coordonate. Alegerea axelor de coordonate depinde de tipul de mașină (sincronă, asincronă) și de scopul studiului. Următoarele sisteme de coordonate și-au găsit aplicație: sistemul de coordonate fix ap (© k = 0); sistemul de coordonate sincron AU (juice = coo) și sistemul de coordonate dq care se rotește cu rotorul (co k = co). Poziția relativă a vectorilor variabili BP este prezentată în Fig. 8.30.



Trecerea de la ecuațiile mașinii generalizate (8.27), (8.28) la ecuațiile unui IM trifazat real se realizează folosind ecuațiile transformărilor de coordonate.9 M este unghiul momentului, q> este unghiul între vectorii curent şi tensiune). О, = în m + f - unghiul vectorului de tensiune (XY); 6 "= 9" + 8 V este unghiul vectorului curent. Formulele de transformare a coordonatelor se obțin cu condiția constanței puterii ambelor mașini. Ele pot fi obținute pentru orice variabilă scrisă în orice axă.

Transformările unei mașini reale în una generalizată se numesc directe, iar transformările unei mașini generalizate în una reală se numesc inverse. De exemplu, formulele pentru transformarea directă a tensiunilor de fază ale statorului u sa, Uch, u sc la ecuațiile și t și $ în axele ap ale diagramei vectoriale sunt următoarele:

Pentru a lua în considerare controlul vectorial, este selectat un sistem de coordonate XY care se rotește în spațiu la viteza câmpului, de exemplu. o) k = coo, aceasta din urmă este considerată ca fiind viteza vectorului de legătură a fluxului rotorului. \ j / 2- Vitezele de rotație ale vectorilor de legătură tensiune, curent și flux sunt aceleași numai în regimurile staționare, iar în procesele tranzitorii sunt diferite. Principiul controlului vectorial este că

Orez. 8.30. Poziția relativă a vectorilor variabilei ADVector diagramă:% = 8 2 + în r - unghi de curgere.

Formule de transformare inversă

Usb = (~ Usa + A / ZU45) / 2, U sc = (- M u-l / ZUf) / 2 . (8.33)

vectorul unei variabile (curent, tensiune etc.) este plasat într-un anumit mod în spațiu. Cel mai eficient este să plasați vectorul de legătură de flux vj7 2 de-a lungul axei X reale a sistemului de coordonate sincron care se rotește cu viteza câmpului atunci. În acest caz, ecuațiile lui AM cu un rotor cu cușcă de veveriță au forma

0 = -ω 2 + R 2 K 2 i sy,

M e = 3/2 Z II K 2 ψ 2 i sy. (8,34)

unde K2 = L s - Kg L m; Kr = bt / br, cog = coo - co este frecvența de alunecare sau frecvența curentului rotorului Analizând ecuațiile (8.34), se poate observa o oarecare similitudine a acestora cu ecuațiile DCF: momentul din (8.34) este proporțional cu rotorul flux-aderență și componenta vectorului curent al statorului i sy, iar debit-cuplajul este proporțional cu componenta i sx / și. Acest lucru face posibil, la fel ca DPT, controlul separat al debitului și al cuplului, de exemplu. principiul VU aduce tensiunea arterială cu variabilele sale sinusoidale mai aproape de DPT. VU permite utilizarea metodelor de control slave în sinteză, care sunt larg răspândite în DC EC. Diferența (nu în favoarea VU) este că controlul independent al fluxului, cuplului și vitezei este efectuat nu de variabile reale ale motorului, ci convertit într-un sistem de coordonate diferit.

2. La o viteză de 810 min -1:

Schema funcțională a controlului vectorial IM fig. 8,31: s - sarcină; У –– management; OS – feedback-ul vitezei; s - viteza; / I - curent; x, y - - apartenenţa variabilelor la un sistem de coordonate sincron; αа, β р– - apartenența variabilelor la un sistem de coordonate fix; f - legătura fluxului; a, bb, c - indici de fază.

Orez. 8.31 Diagrama funcțională a controlului vectorial al AM

Circuitul este realizat pe baza principiului reglării slave și conține trei circuite:

1) viteza (externă); conține un senzor de viteză BR și un regulator de viteză (cuplu) AR;

2) legătura de flux (flux magnetic) cu un regulator de flux Av | / Uψ și un canal OS având o valoare de ieșire u;

3) componentele active ^ și reactive 4e ale vectorului curent al statorului cu regulatoarele AA2 și AA1.

Semnalul de feedback pentru curentul statorului este realizat de senzorul de curent UA, care măsoară curenții de fază ai motorului în două faze, de exemplu, A și B, și generează semnale u ia și s, *. Pentru a converti aceste semnale într-un sistem de coordonate staționar, se folosește un convertor funcțional U1, care funcționează în conformitate cu formulele (8.32) de transformări directe de coordonate cosph = U pho / U ph, care în convertorul A2 vă permit să treceți de la coordonatele staționare. ap αβ la coordonatele XY conform următoarelor formule:

u iβ = 1 / √3 (u iα + u ib).

Măsurarea legăturii fluxului poate fi efectuată folosind diferite dispozitive, de exemplu, o înfășurare de măsurare plasată în aceleași fante ca și înfășurarea de putere. Cei mai răspândiți sunt senzorii Hall plasați în întrefierul motorului. Semnalele senzorului Uy sunt convertite în convertorul funcțional U2 conform formulelor (8.32) în semnalele ambelor φ și Yfr ale sistemului de coordonate fix. Valorile obținute trebuie convertite în sistemul de coordonate XY care se rotește în spațiu cu viteza câmpului motor.

În acest scop, modulul de legătură a fluxului rotorului este alocat în convertorul D

sub forma semnalului corespunzător și f

Semnalele de tensiune și fa, «fr, Uix, u iy sunt proporționale cu mărimile fizice corespunzătoare.

La intrarea regulatorului de legătură de flux UψAy este alimentată diferența dintre semnalele de setare a legăturii de flux m zf și OS m f, adică. „UF =" zf - mf, iar la ieșirea lui Ау, se formează un semnal pentru setarea curentului statorului de-a lungul axei X, adică u 3 ix. Diferența de semnal u 3 ix - Uix, care trece prin regulatorul de curent АА1, se transformă în semnal și * s. Transformări similare au loc în canalul de control de-a lungul axei Y, cu excepția faptului că aici este instalat regulatorul de viteză (cuplu) AR, al cărui semnal de ieșire este împărțit la semnalul modulului de legătură de flux Uψм ф pentru a obține un semnal de setare a curentului de-a lungul axei Y. La ieșirea regulatorului AA2 al componentei curentului statorului de-a lungul axei G se generează un semnal u!Y care, împreună cu semnalul u, * este alimentat la intrări de Bblok A1, care funcționează în conformitate cu primele două ecuații (8.34).La ieșirea blocului A1, obținem semnale transformate ux și u, în care nu există nicio influență reciprocă a buclelor de control ale curenților componente de-a lungul XylY. axe.Semnalele de control și x și y, înregistrate în sistemul de coordonate rotativ XY, în convertorul de coordonate A3 sunt convertite în semnale de control ale invertorului într-un sistem staționar me de coordonate aB αβ conform ecuaţiilor

U ix = u iα cosφ + u iβ sinφ ,;

U yα = u x cosφ - u y sinφ,

U yβ = u x cosφ - u y sinφ. (8,36)

Pentru a controla întrerupătoarele de putere ale invertorului într-un sistem de coordonate trifazat, este necesar să se obțină semnalele uy a U Ua, UU b uy, UU c mu s cu ajutorul AC în conformitate cu formulele de transformare inversă ( 8.33):

Datorită transformărilor de coordonate din sistemul de control vectorial al CHEP, se disting două canale de control: legătura de flux (flux magnetic) și viteza de rotație (cuplu). În acest sens, sistemul de control vectorial este similar cu motorul electric DC cu control al vitezei în două zone.

Pentru transformarea multiplă a coordonatelor EDS în conformitate cu formulele de mai sus, sunt utilizate microcontrolere specializate din clasa DSP, care funcționează în timp real. Acest lucru vă permite să obțineți acționări electrice profund controlate cu viteză mare, folosind un motor asincron cu colivie.

Există multe soluții structurale pentru controlul vectorial. Schema funcțională a VU HELL fig. 8.31 aparține clasei de UV direct, în care cuplarea curentului (fluxul magnetic) este măsurată direct. Cu VU indirectă se măsoară poziția rotorului IM și parametrii electrici (curent, tensiune). Astfel de sisteme s-au răspândit din două motive:

1) măsurarea debitului este laborioasă;

2) un senzor de poziție este necesar în multe dispozitive electronice industriale (de exemplu, dispozitive electronice de poziție ale mașinilor CNC și manipulatoare automate).

Dacă nu este nevoie să se măsoare poziția rotorului, se folosește așa-numitul VU „fără senzor” (nu există senzor de poziție a rotorului), ceea ce necesită proceduri de calcul mai complexe.

Orez. 8.32.Schema de conectare a plăcii electronice complete.

EP cu VU oferă o gamă largă de reglare a vitezei (până la 10.000) și în multe cazuri înlocuiește un EP cu reglare largă cu DCT-uri colectoare.

Schema motorului electric complet Fig. 8.32 fabricat de multe întreprinderi conține: borne de putere: R, S, T (LI, L2, L3) - borne de putere; U, V, W (Tl, T2, ТЗ) –– ieșirea convertizorului de frecvență; PD, Р - - conectarea bobinei în circuitul intermediar DC; Р, RB–- rezistență externă de frânare; Р, N –- modul extern de frânare; G–- pământ de protecție.

Borne de control: L - terminal „comun” pentru intrări și ieșiri analogice; Н –– alimentarea potențiometrului de setare a frecvenței; О –– borna pentru setarea frecventei de iesire prin tensiune; 01, 02 –- un terminal suplimentar pentru setarea frecventei de iesire, respectiv, dupa curent si tensiune; AM - ieșire impuls (tensiune); AMI - ieșire analogică (curent); P24 - borna de alimentare; CM1, PS, 12C, AL0 - terminal „comun”; PLC –– terminal comun pentru alimentare externă; FW– - rotație înainte; 1, 2, 3, 4, 5 - intrari discrete programabile; PA –– terminalul ieșirii programabile 11; 12A - borna ieșirii programabile 12; AL1, AL2 - releu de alarma; ТН –– intrare termistor.

Borne de control: L - borna comuna pentru intrari si iesiri analogice; Н - alimentarea potențiometrului de setare a frecvenței; О - borna pentru setarea frecventei de iesire prin tensiune; 01, 02 - borna suplimentara pentru setarea frecventei de iesire, respectiv, dupa curent si tensiune; AM - ieșire impuls (tensiune); AMI - ieșire analogică (curent); P24 - borna de alimentare; CM1, PS, 12C, AL0 - terminal comun; PLC - terminal comun pentru alimentare externă; FW - rotație înainte; 1, 2, 3, 4, 5 - intrari discrete programabile; PA - borna de iesire programabila 11; 12A - borna de iesire programabila 12; AL1, AL2 - releu de alarma; ТН - intrare termistor.

Întrebări de control

1. Afișați un câmp magnetic rotativ cu alimentare simetrică cu un număr de faze altul decât trei, de exemplu, când m = 2, m = 6.

2. Care sunt consecințele negative ale reglării vitezei prin tensiune în circuitul statorului în timpul funcționării pe termen lung?

3. Pentru ce mecanisme este de preferat reglarea vitezei prin schimbarea tensiunii?

4. Din ce motiv este cea mai economică reglare a frecvenței vitezei tensiunii arteriale?

5. Ar trebui să fie reglată tensiunea în timpul reglării frecvenței și de ce?

6. Care sunt limitările la reglarea frecvenței tensiunii arteriale peste valoarea nominală?

7. Ce tipuri de convertoare de frecvență pentru alimentarea cu energie cunoașteți? Dați formele de undă ale tensiunii de pe motor.

8. Ce metode de comutare a tiristoarelor cunoașteți?

9. Ce metode se folosesc pentru reglarea tensiunii convertoarelor statice?

10. Care este diferența esențială dintre invertoarele de curent și de tensiune?

11. Este posibilă frânarea regenerativă într-un sistem de acţionare electrică cu frecvenţă? Ce este necesar pentru aceasta în sistemul AIN-AD și sistemul NPCH-AD?

12. Este posibil să se obțină o frecvență de alimentare a tensiunii arteriale mai mare decât frecvența rețelei în sistemul NPCH-HELL?

13. Ce frecvență completă EDS cunoașteți?

14. Care este scopul condensatorului din legătura DC într-un convertor de frecvență bazat pe un invertor de tensiune autonom atunci când funcționează pe un IM?

15. Comparați valoarea factorului de putere pentru unitatea electrică de frecvență cu IM atunci când este alimentat de un invertor de tensiune autonom și pentru IM atunci când este alimentat de la rețea (cu aceleași valori de frecvență și sarcină).

16. Ce sisteme de coordonate sunt folosite pentru controlul vectorial?

17. De ce este necesară transformarea variabilelor dintr-un sistem de coordonate în altul în controlul vectorial?

18. Este posibil controlul vectorial fără senzori de flux magnetic AM?

19. Desenați o schemă a sistemului de reglare a tensiunii tiristoarelor - - motor electric asincron (sistem TRN - - IM).

20. Cum se vor schimba caracteristicile mecanice ale IM atunci când se schimbă unghiul de control TRN?

21. În ce limite se poate modifica momentul de rezistență pe arborele motorului electric în sistemul TRN- - IM? Desenați aria aproximativă a valorilor sale admisibile pe graficele caracteristicilor mecanice.

22. Desenați o diagramă pentru conectarea unui rezistor suplimentar la circuitul rotor al tensiunii arteriale în timpul reglării pulsului.

23. Cum se modifică pierderea de energie în AM cu reglarea impulsului rezistorului suplimentar atunci când viteza AM este reglată?

24. Desenați o vedere aproximativă a caracteristicilor mecanice ale AM ​​cu reglarea impulsului rezistorului suplimentar la diferite valori ale ciclului de lucru de comutare a tiristorului.

25. Explicați principiul de funcționare a treptei de supapă asincronă (AVK).

26. Arată pe grafic cum se vor schimba caracteristicile mecanice ale AVK atunci când unghiul de avans al invertorului se va modifica.

27. Cum ar trebui să se modifice tensiunea de pe statorul AM atunci când frecvența se modifică în cazul diferitelor legi de modificare a momentului de rezistență de la viteză?

28. Afișați o vedere aproximativă a caracteristicilor mecanice pentru reglarea în frecvență a vitezei în cazul în care momentul de rezistență nu depinde de turație.

29. Numiți ce tipuri de TFC sunt utilizate pentru reglarea frecvenței ratei tensiunii arteriale. În acest caz TFC este posibilă reglarea vitezei numai în zona valorilor sale mici.

30. Care este sensul „controlului vectorial” al tensiunii arteriale?


33. AM trifazat cu 4 poli, a cărui înfășurare a statorului este conectată la o „stea”, are următoarele date nominale: Р 2 = 11,2 kW, n = 1500 min -1, U = 380 V, f = 50 Hz. Parametrii motorului sunt setati: r = 0,66 Ohm; r 2 '= 0,38 Ohm, x = 1,14 Ohm, x "2 = 1,71 Ohm, x m = 33,2 Ohm. Motorul este reglat prin modificarea simultană a tensiunii și a frecvenței. Raportul tensiune/frecvență este menținut constant și egal cu raportul nominal valorile.

34. Calculaţi momentul maxim M max şi corespunzător acestuia; viteza w max pentru frecvențele de 50 și 30 Hz.

35. Repetați pasul 1, neglijând rezistența statorului (r = 0).

În zilele noastre, controlul vitezei motoarelor de curent alternativ cu convertoare de frecvență este utilizat pe scară largă în aproape toate industriile.

În practică, sistemele de control al vitezei pentru motoarele de curent alternativ trifazate sunt aplicate pe baza a două principii de control diferite:
2. Controlul vectorial.

Metode de control utilizate în convertizoarele de frecvență pentru controlul motoarelor de curent alternativ

În zilele noastre, controlul vitezei motoarelor de curent alternativ cu convertoare de frecvență este utilizat pe scară largă în aproape toate industriile. Acest lucru se datorează în primul rând realizărilor mari în domeniul electronicii de putere și al tehnologiei microprocesoarelor, pe baza cărora au fost dezvoltate convertoare de frecvență. Pe de altă parte, unificarea producției de convertoare de frecvență de către producători a făcut posibilă afectarea semnificativă a costului acestora și le-a făcut rambursarea în perioade destul de scurte de timp. Economiile de energie la utilizarea convertoarelor pentru controlul motoarelor asincrone, în unele cazuri, pot ajunge la 40% sau mai mult.
În practică, sistemele de control al vitezei pentru motoarele de curent alternativ trifazate sunt aplicate pe baza a două principii de control diferite:
1. Reglarea U/f (control în volt-frecvență sau scalar);
2. Controlul vectorial.

Reglarea vitezei U / f- a unei acționări electrice asincrone

Controlul scalar sau controlul V/f al unui motor asincron este o modificare a vitezei unui motor prin influențarea frecvenței tensiunii de pe stator, modificând simultan modulul acestei tensiuni. Cu reglarea V/f, frecvența și tensiunea acționează ca două acțiuni de control, care sunt de obicei reglate împreună. În acest caz, frecvența este considerată un efect independent, iar valoarea tensiunii la o anumită frecvență este determinată pe baza modului în care ar trebui să se schimbe forma caracteristicilor mecanice ale unității atunci când frecvența se modifică, adică de la modul în care ar trebui să se schimbe momentul critic. se modifica in functie de frecventa. Pentru a implementa o astfel de lege de reglementare, este necesar să se asigure constanța raportului U / f = const, unde U este tensiunea pe stator și f este frecvența tensiunii statorului.
Cu o capacitate de suprasarcină constantă, factorul de putere nominală și eficiența sunt motorul pe întreaga gamă de control al vitezei practic nu se schimbă.
Legile reglementării U/f includ legile care leagă valorile și frecvențele tensiunii care alimentează motorul (U/f = const, U/f2 = const și altele). Avantajul lor este capacitatea de a controla simultan un grup de motoare electrice. Controlul scalar este utilizat pentru cele mai multe aplicații practice ale unei acționări electrice de frecvență cu o gamă de control al vitezei motorului fără a utiliza un senzor de feedback până la 1:40. Algoritmii de control scalar nu permit monitorizarea și controlul cuplului motorului electric, precum și modul de poziționare. Cea mai eficientă zonă de aplicare a acestei metode de control: ventilatoare, pompe, transportoare etc.

Control vectorial

Controlul vectorial este o metodă de control al motoarelor sincrone și asincrone, care nu numai că generează curenți armonici și tensiuni de fază (control scalar), dar oferă și controlul fluxului magnetic al motorului. Controlul vectorial se bazează pe conceptul de tensiuni, curenți, legături de flux ca vectori spațiali.
Principiile de bază au fost dezvoltate în anii 70 ai secolului XX. Ca rezultat al cercetărilor teoretice fundamentale și al progreselor în domeniul electronicii semiconductoare de putere și al sistemelor cu microprocesoare, până în prezent, au fost dezvoltate acționări electrice controlate vector, care sunt produse în serie de producătorii de tehnologie de antrenare din întreaga lume.
Cu controlul vectorial într-o acţionare electrică asincronă în procesele tranzitorii, este posibil să se menţină constanta legăturii fluxului rotor, spre deosebire de controlul scalar, unde legătura fluxului rotor în procesele tranzitorii se modifică atunci când curenţii statorului şi rotorului se modifică, ceea ce duce la o scădere a vitezei de modificare a momentului electromagnetic. Într-o acționare cu control vectorial, în care legătura fluxului rotorului poate fi menținută constantă, cuplul electromagnetic se modifică la fel de repede cu cât componenta curentului statorului se schimbă rapid (analog cu schimbarea cuplului atunci când curentul armăturii se modifică într-o mașină de curent continuu).
Cu control vectorial în legătura de control, este implicată prezența unui model matematic al unei acționări electrice controlate. Modurile de control vectorial pot fi clasificate după cum urmează:
1. Conform preciziei modelului matematic al motorului electric utilizat în legătura de control:
... Utilizarea unui model matematic fără măsurători suplimentare de clarificare de către dispozitivul de control a parametrilor motorului electric (se folosesc doar datele tipice ale motorului introduse de utilizator);
Utilizarea unui model matematic cu măsurători suplimentare de clarificare de către un dispozitiv de control pentru parametrii unui motor electric, i.e. rezistențele active și reactive ale statorului / rotorului, tensiunea și curentul motorului.
2. Pe baza prezenței sau absenței feedback-ului de viteză (senzor de viteză), controlul vectorial poate fi împărțit în:
Controlul motorului fără feedback al vitezei - în acest caz, dispozitivul de control utilizează datele modelului matematic al motorului și valorile obținute prin măsurarea curentului statorului și/sau rotorului;
Controlul motorului cu feedback de viteză - în acest caz, dispozitivul folosește nu numai valorile obținute la măsurarea curentului statorului și/sau rotorului motorului electric (ca în cazul precedent), ci și date privind viteza (poziția) a rotorului de la senzor, care în unele sarcini de control permite creșterea preciziei referinței de turație (poziție) de către acționarea electrică.

Legile de bază ale controlului vectorial includ următoarele:
A. Legea care asigură constanța legăturii fluxului magnetic al statorului ψ1 (corespunzător constanței lui Evesh / f).
b. Legea care asigură constanța legăturii fluxului magnetic al întrefierului ψ0 (constanța E/f);
v. Legea care asigură constanța legăturii fluxului magnetic al rotorului ψ2 (constanța Evnut / f).
Legea menținerii constantei legăturii fluxului stator este realizată în timp ce se menține un raport constant între EMF stator și frecvența unghiulară a câmpului. Principalul dezavantaj al acestei legi este capacitatea redusă de suprasarcină a motorului atunci când funcționează la frecvențe înalte. Acest lucru se datorează unei creșteri a rezistenței inductive a statorului și, în consecință, unei scăderi a legăturii fluxului în spațiul de aer dintre stator și rotor odată cu creșterea sarcinii.
Menținerea unui flux principal constant crește capacitatea de suprasarcină a motorului, dar complică implementarea hardware a sistemului de control și necesită fie modificări ale designului mașinii, fie prezența unor senzori speciali.
Menținând o legătură de flux constantă a rotorului, cuplul motorului nu are un maxim, totuși, pe măsură ce sarcina crește, fluxul magnetic principal crește, ducând la saturarea circuitelor magnetice și, în consecință, la imposibilitatea menținerii unei constante. legătura de flux a rotorului.

Evaluarea comparativă a legilor de reglare a vitezei de către o acţionare electrică asincronă prin modificarea frecvenţei tensiunii pe stator

Figura 1 prezintă rezultatele studiilor teoretice ale performanței energetice a unui motor asincron cu o putere de Pn = 18,5 kW cu diverse legi de control al frecvenței, care au fost efectuate în lucrarea lui V.S. Petruchina si Ph.D. A.A. Tankova „Indicatori de energie ai unui motor asincron într-un convertizor de frecvență cu legi de control diferite”. Rezultatele experimentului efectuat la testarea acestui motor (legea controlului frecvenței U / f = const) sunt de asemenea prezentate acolo. Motorul a fost operat la o sarcină cu un cuplu constant de 30,5 Nm în intervalul de turații de 500 - 2930 rpm.
Comparând dependențele obținute, putem concluziona că în zona de viteze mici atunci când se utilizează legile de control ale celui de-al doilea grup, eficiența este mai mare cu 7-21%, iar factorul de putere este mai mic cu 3-7%. Pe măsură ce viteza crește, diferențele scad.

Fig. 1. Modificarea eficienței (a) și cosφ (b) în domeniul de control: 1 - dependențe experimentale; dependențe calculate pentru diferite legi de control: 2 - U / f = const, 3 - Evnesh / f = const, 4 - E / f = const, 5 - Evnut / f = const.
Astfel, legile controlului vectorial oferă nu numai un control mai bun al acționării electrice în modurile statice și dinamice, ci și o creștere a eficienței motorului și, în consecință, a întregului motor. Cu toate acestea, toate legile cu menținerea legăturii fluxului constant au anumite dezavantaje.
Un dezavantaj comun al legilor cu menținerea legăturii fluxului constant sunt: ​​fiabilitatea scăzută datorită prezenței senzorilor încorporați în motor și pierderile de oțel atunci când motorul funcționează cu un cuplu de sarcină mai mic decât cel nominal. Aceste pierderi sunt cauzate de necesitatea de a menține o legătură constantă a fluxului nominal în diferite moduri de funcționare.
Este posibilă creșterea semnificativă a eficienței motorului prin reglarea fluxului magnetic al statorului (rotorului) în funcție de mărimea momentului de sarcină (alunecare). Dezavantajele acestui control sunt caracteristicile dinamice scăzute ale unității, datorită valorii mari a constantei de timp a rotorului, datorită căreia fluxul magnetic al mașinii este restabilit cu o oarecare întârziere și complexitatea implementării tehnice a sistemului de control. .
În practică, un grup de legi cu un flux magnetic constant a devenit larg răspândit pentru acționările electrice dinamice care funcționează cu un moment constant de rezistență pe arbore și cu aplicații frecvente de sarcină de șoc. În timp ce grupul de legi cu reglarea fluxului magnetic în funcție de sarcina pe arbore este utilizat pentru acționări electrice cu dinamică scăzută și pentru acționări cu o sarcină „ventilator”.

Conform celor mai recente statistici, aproximativ 70% din toată energia electrică produsă în lume este consumată de o unitate electrică. Și acest procent crește în fiecare an.

Cu o metodă selectată corespunzător de control al motorului electric, este posibil să se obțină eficiență maximă, cuplu maxim pe arborele mașinii electrice și, în același timp, performanța generală a mecanismului va crește. Motoarele electrice care funcționează eficient consumă un minim de energie electrică și oferă eficiență maximă.

Pentru motoarele electrice alimentate de un convertor de frecvență, eficiența va depinde în mare măsură de metoda aleasă de control al unei mașini electrice. Numai înțelegând meritele fiecărei metode de control, inginerii și proiectanții pot profita la maximum de fiecare metodă de control.
Conţinut:

Metode de control

Mulți oameni care lucrează în domeniul automatizării, dar care nu se confruntă îndeaproape cu dezvoltarea și implementarea sistemelor de acționare electrică, consideră că controlul unui motor electric constă într-o secvență de comenzi introduse folosind o interfață de la un panou de control sau un PC. Da, din punctul de vedere al ierarhiei generale de control a unui sistem automatizat, acest lucru este corect, dar există încă modalități de a controla motorul electric în sine. Aceste metode vor avea un impact maxim asupra performanței întregului sistem.

Există patru metode principale de control pentru motoarele cu inducție conectate la un convertor de frecvență:

  • U / f - volți pe herți;
  • U/f cu encoder;
  • Control vectorial în buclă deschisă;
  • Control vectorial în buclă închisă;

Toate cele patru metode folosesc modularea lățimii impulsului PWM, care modifică lățimea unui semnal fix prin modificarea lățimii impulsului pentru a crea un semnal analogic.

Modularea lățimii impulsului este aplicată unui convertor de frecvență prin utilizarea unei tensiuni fixe de magistrală de curent continuu. prin deschiderea și închiderea rapidă (mai corect, comutarea) generează impulsuri de ieșire. Variind lățimea acestor impulsuri la ieșire, se obține un „sinusoid” al frecvenței dorite. Chiar dacă forma tensiunii de ieșire a tranzistoarelor este pulsată, curentul se obține totuși sub formă de sinusoid, deoarece motorul electric are o inductanță care afectează forma curentului. Toate metodele de control se bazează pe modulația PWM. Diferența dintre metodele de control constă numai în metoda de calcul a tensiunii furnizate motorului electric.

În acest caz, frecvența purtătoare (indicată cu roșu) reprezintă frecvența maximă de comutare a tranzistoarelor. Frecvența purtătoare pentru invertoare este în general între 2 kHz și 15 kHz. Referința de frecvență (indicată cu albastru) este semnalul de referință a frecvenței de ieșire. Pentru invertoarele utilizate în sistemele convenționale de acționare electrică, acesta este de obicei în intervalul 0 Hz - 60 Hz. Când semnalele a două frecvențe sunt suprapuse una peste alta, va fi emis un semnal de deschidere a tranzistorului (marcat cu negru), care furnizează tensiunea de alimentare motorului electric.

Metoda de control U/F

Controlul volt-per-hertz, cel mai adesea denumit U/F, este poate cel mai simplu mod de reglare. Este adesea folosit în sistemele de acționare electrică necomplicate datorită simplității și numărului minim de parametri necesari pentru funcționare. Această metodă de control nu necesită instalarea obligatorie a codificatorului și setările obligatorii pentru convertizorul de frecvență (dar este recomandată). Acest lucru are ca rezultat costuri mai mici pentru echipamentele auxiliare (senzori, fire de feedback, relee etc.). Controlul U / F este destul de des folosit în echipamentele de înaltă frecvență, de exemplu, este adesea folosit în mașinile CNC pentru a conduce rotația axului.

Modelul cu cuplu constant are un cuplu constant pe întreaga gamă de viteze la același raport U / F. Modelul cu raport de cuplu variabil are o tensiune de alimentare mai mică la viteze mici. Acest lucru este pentru a preveni saturarea mașinii electrice.

U / F este singura modalitate de reglare a vitezei unui motor electric asincron, care permite reglarea mai multor acționări electrice de la un convertor de frecvență. În consecință, toate mașinile pornesc și se opresc în același timp și funcționează la aceeași frecvență.

Dar această metodă de control are mai multe limitări. De exemplu, atunci când utilizați metoda de control U / F fără un encoder, nu există absolut nicio certitudine că arborele mașinii cu inducție se rotește. În plus, cuplul de pornire al unei mașini electrice la o frecvență de 3 Hz este limitat la 150%. Da, cuplul limitat este mai mult decât suficient pentru majoritatea aplicațiilor de echipamente existente. De exemplu, aproape toate ventilatoarele și pompele folosesc metoda de control U / F.

Această metodă este relativ simplă datorită specificațiilor sale mai „laxe”. Reglarea vitezei este de obicei în intervalul 2% - 3% din frecvența maximă de ieșire. Răspunsul la viteză este calculat pentru frecvențe peste 3 Hz. Viteza de răspuns a unui convertor de frecvență este determinată de viteza de răspuns a acestuia la o modificare a frecvenței de referință. Cu cât viteza de răspuns este mai mare, cu atât este mai rapid răspunsul unității la o modificare a referinței de viteză.

Intervalul de reglare a vitezei atunci când se utilizează metoda U / F este 1:40. Înmulțind acest raport cu frecvența maximă de funcționare a motorului electric, obținem valoarea frecvenței minime la care poate funcționa mașina electrică. De exemplu, dacă frecvența maximă este de 60 Hz și intervalul este 1:40, atunci frecvența minimă este de 1,5 Hz.

Modelul U / F determină raportul dintre frecvență și tensiune în timpul funcționării unui variator de frecvență. Potrivit acestuia, curba de setare a vitezei de rotație (frecvența motorului electric) va determina, pe lângă valoarea frecvenței, și valoarea tensiunii furnizate la bornele mașinii electrice.

Operatorii și tehnicienii pot selecta modelul de control U / F dorit cu un singur parametru într-un convertor de frecvență modern. Șabloanele predefinite sunt deja optimizate pentru aplicații specifice. Există, de asemenea, oportunități de a crea propriile șabloane care vor fi optimizate pentru un anumit sistem VFD sau motor electric.

Dispozitivele precum ventilatoarele sau pompele au un cuplu de sarcină care depinde de viteza lor de rotație. Cuplul variabil (imaginea de mai sus) al modelului U / F previne erorile de control și îmbunătățește eficiența. Acest model de reglare reduce curenții de magnetizare la frecvențe joase prin scăderea tensiunii pe mașina electrică.

Mecanismele cu cuplu constant, cum ar fi transportoare, extrudere și alte echipamente, folosesc o metodă de control constant al cuplului. Cu sarcină constantă, este necesar un curent de magnetizare complet la toate vitezele. În consecință, caracteristica are o pantă dreaptă pe întregul interval de viteză.


Metoda de control U/F cu encoder

Dacă este necesar să creșteți acuratețea controlului vitezei, la sistemul de control este adăugat un encoder. Introducerea feedback-ului de viteză folosind un encoder îmbunătățește acuratețea controlului cu până la 0,03%. Tensiunea de ieșire va fi în continuare determinată de modelul U / F setat.

Această metodă de control nu a fost utilizată pe scară largă, deoarece avantajele pe care le prezintă în comparație cu funcțiile U/F standard sunt minime. Cuplul de pornire, viteza de răspuns și domeniul de control al vitezei sunt toate identice cu U / F standard. În plus, atunci când frecvențele de operare sunt crescute, pot apărea probleme cu funcționarea codificatorului, deoarece are un număr limitat de rotații.

Control vectorial în buclă deschisă

Controlul vectorial în buclă deschisă (VU) este utilizat pentru un control mai larg și mai dinamic al vitezei unei mașini electrice. La pornirea de la un convertor de frecvență, motoarele electrice pot dezvolta un cuplu de pornire de 200% din cuplul nominal la o frecvență de numai 0,3 Hz. Acest lucru extinde în mod semnificativ lista de mecanisme în care poate fi aplicată o acționare electrică asincronă cu control vectorial. Această metodă permite, de asemenea, mașinii să fie controlată cuplul în toate cele patru cadrane.

Limitarea cuplului este efectuată de motor. Acest lucru este pentru a preveni deteriorarea echipamentelor, mașinilor sau produselor. Valoarea momentelor este împărțită în patru cadrane diferite, în funcție de sensul de rotație al mașinii electrice (înainte sau înapoi) și în funcție de dacă motorul electric realizează. Limitele pot fi setate pentru fiecare cadran separat sau utilizatorul poate seta cuplul total în convertizorul de frecvență.

Modul motor al mașinii cu inducție va fi prevăzut ca câmpul magnetic al rotorului să rămână în urma câmpului magnetic al statorului. Dacă câmpul magnetic al rotorului începe să depășească câmpul magnetic al statorului, atunci mașina va intra în modul de frânare regenerativă cu ieșire de energie, cu alte cuvinte, motorul asincron va intra în modul generator.

De exemplu, o mașină de închidere a sticlei poate utiliza limitarea cuplului în cadranul 1 (direcția pozitivă a cuplului înainte) pentru a preveni strângerea excesivă a capacului sticlei. Mecanismul face o mișcare înainte și folosește momentul pozitiv pentru a strânge capacul sticlei. Cu toate acestea, un dispozitiv precum un lift cu o contragreutate mai grea decât o mașină goală ar folosi cadranul 2 (rotație inversă și impuls pozitiv). Dacă mașina este ridicată la ultimul etaj, atunci cuplul va fi opus vitezei. Aceasta este pentru a limita viteza de ridicare și pentru a preveni căderea liberă a contragreutății, deoarece este mai grea decât cabina.

Feedback-ul de curent în aceste convertoare de frecvență vă permite să stabiliți limite ale cuplului și curentului motorului electric, deoarece cuplul crește odată cu creșterea curentului. Tensiunea de ieșire a invertorului se poate modifica în sus dacă mecanismul necesită aplicarea unui cuplu mai mare sau poate scădea dacă este atinsă valoarea maximă admisă. Acest lucru face ca principiul de control vectorial al mașinii asincrone să fie mai flexibil și mai dinamic în comparație cu principiul U / F.

De asemenea, convertoarele de frecvență cu control vectorial și buclă deschisă au un răspuns la viteză mai rapid - 10 Hz, ceea ce face posibilă utilizarea acestuia în mecanisme cu sarcini de șoc. De exemplu, la concasoarele de roci, sarcina este în continuă schimbare și depinde de volumul și dimensiunile rocii care sunt prelucrate.

Spre deosebire de modelul de control U / F, controlul vectorial folosește un algoritm vectorial pentru a determina tensiunea maximă efectivă de funcționare a motorului electric.

Controlul vectorial VU rezolvă această problemă datorită prezenței feedback-ului curentului motorului. De regulă, feedback-ul de curent este format din transformatoarele de curent interne ale convertizorului de frecvență însuși. Pe baza valorii curentului obținut, convertizorul de frecvență calculează cuplul și fluxul mașinii electrice. Vectorul de bază al curentului motorului este împărțit matematic în vectorul curentului de magnetizare (I d) și al cuplului (I q).

Folosind datele și parametrii mașinii electrice, invertorul calculează vectorii curentului de magnetizare (I d) și ai cuplului (I q). Pentru a obține performanțe maxime, convertizorul de frecvență trebuie să țină I d și I q separate printr-un unghi de 90 °. Acest lucru este semnificativ deoarece sin 90 0 = 1 și valoarea 1 reprezintă valoarea maximă a cuplului.

În general, controlul vectorial al unui motor cu inducție este controlat mai strâns. Reglarea vitezei este de aproximativ ± 0,2% din frecvența maximă, iar domeniul de reglare ajunge la 1: 200, ceea ce permite menținerea cuplului la turații mici.

Controlul vectorului de feedback

Controlul vectorial în buclă închisă utilizează același algoritm de control ca și VU în buclă deschisă. Principala diferență este codificatorul, care permite VFD-ului să dezvolte un cuplu de pornire de 200% la 0 rpm. Acest punct este pur și simplu necesar pentru a crea un moment inițial la pornirea ascensoarelor, macaralelor și a altor mașini de ridicat, pentru a preveni lăsarea sarcinii.

Prezența unui senzor de feedback al vitezei permite creșterea timpului de răspuns al sistemului peste 50 Hz, precum și extinderea domeniului de control al vitezei până la 1: 1500. De asemenea, prezența feedback-ului vă permite să controlați nu viteza unei mașini electrice, ci cuplul. În unele mecanisme, valoarea momentului este de mare importanță. De exemplu, mașină de bobinat, mecanisme de închidere și altele. În astfel de dispozitive, este necesar să se regleze momentul mașinii.

Cea mai cunoscută metodă de economisire a energiei este reducerea vitezei unui motor AC. Deoarece puterea este proporțională cu cubul vitezei arborelui, o mică reducere a vitezei poate duce la economii semnificative de energie electrică. Toată lumea înțelege cât de relevant este acest lucru pentru producție. Dar cum se poate realiza acest lucru? Vom răspunde la aceasta și la alte întrebări, dar mai întâi să vorbim despre tipurile de control ale motoarelor asincrone.

Unitatea electrică AC este un sistem electromecanic care servește drept bază pentru majoritatea proceselor industriale. Un rol important în acesta îi revine convertorului de frecvență (FC), care corespunde titlului „joc al viorii principale a duetului” - motorul asincron (AM).

Niște fizică de bază

De la școală, avem o idee clară că tensiunea este diferența de potențial dintre două puncte, iar frecvența este o valoare egală cu numărul de perioade pe care curentul reușește să le parcurgă literalmente într-o secundă.

Ca parte a procesului tehnologic, este adesea necesară modificarea parametrilor de funcționare ai rețelei. În acest scop, există convertoare de frecvență: scalare și vectoriale. De ce se numesc asa? Pentru început, trăsăturile specifice fiecărui tip devin clare din numele lor. Să ne amintim elementele de bază ale fizicii elementare și să numim convertizorul de frecvență pentru simplitate într-un mod mai scurt. „Vector” are o anumită direcție și se supune regulilor vectorilor. „Scalarul” nu are nimic din toate acestea, așa că algoritmul metodei de control al acestuia este în mod natural foarte simplu. Numele par să fi fost hotărâte. Acum despre modul în care diferitele mărimi fizice din formulele matematice sunt legate între ele.

Îți amintești că de îndată ce viteza scade, cuplul crește și invers? Aceasta înseamnă că cu cât rotorul se rotește mai mult, cu atât mai mult flux va trece prin stator și, prin urmare, va fi indusă mai multă tensiune.

Același lucru constă în principiul de funcționare în sistemele pe care le avem în vedere, doar în „scalar” câmpul magnetic al statorului este controlat, iar în „vector” interacțiunea câmpurilor magnetice a statorului și rotorului joacă un rol.În acesta din urmă caz, tehnologia permite îmbunătățirea parametrilor tehnici ai sistemului de propulsie.

Diferențele tehnice ale convertoarelor

Sunt multe diferențe, să le evidențiem pe cele mai elementare, și fără o rețea științifică de cuvinte. Într-un convertor de frecvență scalar (fără senzor), dependența U / F este liniară, iar domeniul de control al vitezei este destul de mic. Apropo, prin urmare, la frecvențe joase nu există suficientă tensiune pentru a menține cuplul și, uneori, este necesară ajustarea caracteristicii volt-frecvență (HFC) pentru condițiile de funcționare, același lucru se întâmplă la o frecvență maximă peste 50 Hz.

Atunci când arborele se rotește într-un domeniu larg de viteză mare și frecvență joasă, precum și atunci când cerințele controlului automat al cuplului sunt îndeplinite, se utilizează metoda de control vectorial cu feedback. Aceasta este o altă diferență: scalarul nu are de obicei un astfel de feedback.

Ce fel de urgență să alegi? În aplicarea unuia sau altuia dispozitiv, ghidat în principal de domeniul de aplicare al acționării electrice. Cu toate acestea, în cazuri speciale, alegerea tipului de convertizor de frecvență devine nevariantă. În primul rând: există o diferență clară, vizibilă de preț (cele scalare sunt mult mai ieftine, nu este nevoie de nuclee de calcul scumpe). Prin urmare, reducerea costului de producție depășește uneori decizia de alegere. În al doilea rând: există domenii de aplicare în care doar utilizarea lor este posibilă, de exemplu, în liniile de transport, unde mai multe motoare electrice sunt controlate sincron de la unul (VFD).

Metoda scalară

O unitate electrică asincronă cu control scalar al vitezei (adică, HFC) rămâne cea mai răspândită astăzi. Metoda se bazează pe faptul că turația motorului este o funcție a frecvenței de ieșire.

Controlul scalar al motorului este cea mai bună alegere pentru cazurile în care nu există sarcină variabilă și, de asemenea, nu este nevoie de o dinamică bună. Scalarul nu necesită senzori pentru a funcționa. Când se utilizează metoda considerată, nu este nevoie de un procesor digital costisitor, așa cum este cazul controlului vectorial.

Metoda este adesea folosită pentru auto-control, ventilator, compresor și alte unități Aici este necesar ca fie viteza de rotație a arborelui motor folosind un senzor, fie un alt indicator specificat (de exemplu, temperatura lichidului, monitorizată). printr-un dispozitiv de urmărire corespunzător) este menținută.

Cu control scalar, modificarea frecvenței-amplitudine a tensiunii de alimentare este determinată de formula U / fn = const. Acest lucru asigură un flux magnetic constant în motor. Metoda este destul de simplă, ușor de implementat, dar nu fără unele dezavantaje semnificative:

  • reglarea simultană a cuplului și a vitezei nu este posibilă, prin urmare, se alege valoarea cea mai semnificativă din punct de vedere tehnologic;
  • gamă îngustă de reglare a vitezei și cuplu scăzut la viteze mici;
  • performanță slabă cu sarcină în schimbare dinamică.

Ce este o metodă vectorială?

Metoda vectorială

Ea își are originea în procesul de îmbunătățire și se aplică cerinței de a realiza viteza maximă, reglare într-o gamă largă de viteze și cuplu controlabil pe arbore.

În cele mai recente modele de acționări electrice, în sistemul de control (CS) de acest tip este introdus un model matematic al motorului, care este capabil să calculeze cuplul motorului și viteza de rotație a arborelui. În acest caz, este necesară doar instalarea senzorilor de curent de fază a statorului.

Astăzi au un număr suficient de avantaje:

  • precizie ridicată;
  • fără smucituri, rotație lină a tensiunii arteriale;
  • gamă largă de reglementări;
  • răspuns rapid la modificările de încărcare;
  • asigurarea modului de functionare al motorului, la care pierderile pentru incalzire si magnetizare sunt reduse, iar acest lucru duce la ravnita crestere a randamentului!

Avantajele sunt, desigur, evidente, dar metoda de control vectorial nu este lipsită de dezavantaje, cum ar fi complexitatea de calcul și necesitatea de cunoaștere a parametrilor tehnici ai tensiunii arteriale. În plus, amplitudinile oscilațiilor de mare viteză la o sarcină constantă sunt mai mari decât cele ale „scalarului”. Sarcina principală în fabricarea unui convertor de frecvență („vector”) este de a oferi un cuplu mare la o viteză de rotație mică.

Un circuit de control vectorial cu o unitate de modulație a lățimii impulsului (PWM AVI) arată astfel:

În diagrama prezentată, obiectul controlat este un motor asincron care este conectat la un senzor (DS) de pe arbore. Blocurile prezentate sunt în realitate verigi din lanțul de control implementat pe controler. Blocul BZP stabilește valorile variabilelor. Blocurile logice (BRP) și (BVP) reglează și calculează ecuațiile variabilelor. Controlerul în sine și alte părți mecanice ale sistemului sunt amplasate în dulapul electric.

Opțiune cu microcontroler de frecvență

Convertorul de curent / tensiune de frecvență este proiectat pentru reglarea lină a cantităților de bază, precum și a altor indicatori ai funcționării echipamentului. Funcționează ca „scalar” și „vector” în același timp, folosind modele matematice programate în microcontrolerul încorporat. Acesta din urmă este montat într-un panou special și este unul dintre nodurile rețelei de informații ale sistemului de automatizare.

Controlerul bloc/convertorul de frecvență este cea mai recentă tehnologie, în circuit folosesc șocuri și, care reduc intensitatea zgomotului de intrare. Trebuie remarcat faptul că în străinătate se acordă o atenție deosebită acestei probleme, în timp ce în practica internă, utilizarea filtrelor EMC este încă o verigă slabă, deoarece nu există nici măcar un cadru de reglementare sensibil. Filtrele în sine sunt folosite mai des acolo unde nu sunt necesare și acolo unde sunt cu adevărat necesare, din anumite motive sunt uitate.

Concluzie

Faptul este că un motor electric în funcționare normală din rețea tinde să aibă parametri standard, acest lucru nu este întotdeauna acceptabil. Acest fapt este eliminat prin introducerea diferitelor mecanisme de angrenare pentru a reduce frecvența la cea necesară. Până în prezent, s-au format două sisteme de control: unul fără senzori și un sistem de senzori cu feedback. Principala lor diferență este precizia controlului. Cel mai precis, desigur, este al doilea.

Cadrul existent se extinde odată cu utilizarea diferitelor sisteme moderne de control AM, care asigură o calitate îmbunătățită a reglementării și o capacitate mare de suprasarcină. Acești factori sunt de mare importanță pentru producția rentabilă, durata de viață a echipamentului și eficiența energetică.

Control vectorial

Control vectorial este o metodă de control al motoarelor sincrone și asincrone, nu doar generând curenți armonici (tensiuni) de faze (control scalar), dar și asigură controlul fluxului rotorului. Primele implementări ale principiului controlului vectorial și algoritmi de precizie sporită necesită utilizarea senzorilor de poziție (viteză) a rotorului.

În general, sub „ control vectorial Se înțelege „interacțiunea dispozitivului de control cu ​​așa-numitul „vector spațial”, care se rotește cu frecvența câmpului motor.

Aparat de control vectorial matematic


Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce este „Controlul vectorial” în alte dicționare:

    Hârtie de calc cu ea. Vektorregelung. O metodă de control a vitezei de rotație și/sau a cuplului unui motor electric folosind acțiunea unui convertor de antrenare electrică asupra componentelor vectoriale ale curentului statoric al unui motor electric. În literatura în limba rusă din ... Wikipedia

    Soluția problemei controlului optim al teoriei matematice, în care acțiunea de control u = u (t).Se formează sub forma unei funcție a timpului (deci se presupune că în cursul procesului nu există informație). , cu excepția celui dat chiar la început, sistemului ...... Enciclopedia de matematică

    - (acționare controlată în frecvență, VFD, Variable Frequency Drive, VFD) sistem de control al vitezei rotorului a unui motor electric asincron (sau sincron). Constă din motorul electric real și convertizorul de frecvență... Wikipedia

    Acest termen are alte semnificații, a se vedea CNC (dezambiguizare). Se propune fuzionarea acestei pagini cu CNC. Explicarea motivelor și discuția pe pagina Wikipedia: Spre unificare / 25 f ... Wikipedia

    Statorul și rotorul unei mașini cu inducție 0,75 kW, 1420 rpm, 50 Hz, 230 400 V, 3,4 2,0 ​​A O mașină asincronă este o mașină electrică de curent alternativ ... Wikipedia

    - (DPR) parte a motorului electric. La motoarele colectoare, senzorul de poziție a rotorului este o unitate de perii-colector, care este și un comutator de curent. La motoarele fără perii, senzorul de poziție a rotorului poate fi de diferite tipuri... Wikipedia

    DS3 DS3 010 Date de bază Țara de construcție ... Wikipedia

    O mașină asincronă este o mașină electrică cu curent alternativ, a cărei viteză a rotorului nu este egală (mai mică decât) frecvența de rotație a câmpului magnetic creat de curentul din înfășurarea statorului. Mașinile asincrone sunt cele mai comune electrice ... ... Wikipedia

    Acest termen are alte semnificații, vezi Convertor de frecvență. Acest articol ar trebui să fie wikificat. Vă rog, aranjați-l conform regulilor de formatare a articolului... Wikipedia

    DS3 ... Wikipedia

Cărți

  • Controlul vectorial de economisire a energiei al motoarelor electrice asincrone: o prezentare generală a stării și rezultate noi: Monografia, Borisevich AV. Monografia este dedicată metodelor de creștere a eficienței energetice a controlului vectorial al motoarelor electrice asincrone. Este luat în considerare un model de motor electric asincron și principiul unui vector ...

Top articole similare