Като доставчик на VF Control VFDS, свидетел на от първа ръка, решаващата роля за контрол на въртящия момент играе в производителността и ефективността на задвижванията с променлива честота. В този блог ще проучим различните методи за контрол на въртящия момент на VF Control VFD, като се задълбочаваме в техните принципи, предимства и приложения.
Разбиране на въртящия момент в VFDS
Въртящият момент е въртящата се сила, която кара даден обект да се върти около ос. В контекста на VFDS контролът на въртящия момент е от съществено значение за поддържане на желаната скорост и производителност на двигателя при различни условия на натоварване. VF Control VFD (променлива честотна задвижване) регулира честотата и напрежението, доставени към двигателя, за да контролира скоростта и въртящия си момент.
Директен контрол на въртящия момент (DTC)
Един от най -модерните методи за контрол на въртящия момент е директният контрол на въртящия момент (DTC). DTC предлага директен и бърз контрол на въртящия момент и потока на двигателя. Вместо да използва сложна координатна трансформация, както при други методи, DTC директно избира оптималния вектор на напрежението въз основа на разликата между референтния и действителния въртящ момент и стойностите на потока.
Принципът зад DTC е да се сведе до минимум грешката между желания и действителния въртящ момент и потока. Използвайки контролер на хистерезис, DTC може бързо да регулира вектора на напрежението, за да поддържа въртящия момент и потока в определените ленти. Това води до много бърз динамичен отговор, който е особено полезен при приложения, при които са необходими бързи промени във въртящия момент, например в роботиката и обработката с висока скорост.
Предимствата на DTC включват:
- Бърз динамичен отговор: Той може да постигне време за реакция на въртящия момент от порядъка на милисекунди, което позволява бързо ускорение и забавяне на двигателя.
- Висока точност на въртящия момент: Прецизният контрол на въртящия момент може да се поддържа дори при различни условия на натоварване.
- Опростена контролна структура: Тъй като не разчита на сложни координатни трансформации, алгоритъмът за управление е сравнително прост, намалявайки изчислителната тежест за контролера.
DTC обаче има и някои ограничения. Той може да генерира сравнително високи нива на пулсация на въртящия момент, което може да причини механични вибрации в двигателя и свързаното оборудване. Освен това честотата на превключване на инвертора в DTC не е постоянна, което може да доведе до проблеми с електромагнитните смущения (EMI).
Векторно управление
Векторното управление, известно още като ориентирано към полето управление (FOC), е друг широко използван метод за контрол на въртящия момент за VF контролни VFD. Основната идея на векторното управление е да се трансформира три -фазовите токове на статора на двигателя в два ортогонални компонента: въртящ момент - компонент, произвеждащ компонент (q - оси ток) и компонент за производство на поток (D - Axis ток).
При векторното управление токовете на статора първо се измерват и след това се трансформират от стационарната трифазна референтна рамка към въртяща се двуфазна референтна рамка, която е подравнена с потока на ротора. Чрез независимо контролиране на Q - оста и D - оси токове, въртящият момент и потокът на двигателя могат да бъдат контролирани отделно.
Има два основни типа векторно управление: директно векторно управление и индиректно векторно управление. При директно векторно управление положението на потока на ротора се измерва директно с помощта на сензори като сензори или енкодери на Hall. Индиректният вектор контрол, от друга страна, оценява позицията на потока на ротора въз основа на електрическите параметри на двигателя и измерените токове на статора.
Предимствата на векторния контрол включват:
- Висока точност на контрола на въртящия момент: Той може да осигури много прецизен контрол на въртящия момент, което го прави подходящ за приложения, които изискват висока скорост на скоростта и регулиране на въртящия момент, като например в асансьори и текстилни машини.
- Нисък въртящ момент пулсация: В сравнение с DTC, векторният контрол обикновено произвежда по -малко пулсации на въртящия момент, което води до по -плавна работа на двигателя.
- Постоянна честота на превключване: Инверторът във векторното управление работи с постоянна честота на превключване, което помага за намаляване на EMI.
Въпреки това, векторният контрол има и някои недостатъци. Той изисква точно познаване на електрическите параметри на двигателя, като съпротивление на статора, съпротивление на ротора и взаимна индуктивност. Всички грешки в тези параметри могат да повлияят на работата на системата за управление. Освен това алгоритъмът за управление е по -сложен от DTC, изискващ по -мощен контролер.
V/F контрол с усилване на въртящия момент
V/F контрола е най -простият и най -често използваният метод за управление на VFD. При V/F контрола съотношението на напрежението (V) към честотата (F) се поддържа постоянно, за да се поддържа сравнително постоянен магнитен поток в двигателя. Въпреки това, при ниски честоти спадът на напрежението на съпротивлението на статора става значителен, което може да доведе до намаляване на въртящия момент на двигателя.
За да се компенсира това, към V/F контрола се добавя усилване на въртящия момент. Увеличаването на въртящия момент увеличава напрежението при ниски честоти, за да поддържа въртящия момент на двигателя. Това се постига чрез добавяне на допълнителен компонент на напрежението към изходното напрежение на VFD въз основа на честотата.
Предимствата на V/F контрол с усилване на въртящия момент включват:
- Прост алгоритъм за управление: Лесно е да се приложи и изисква минимални познания за параметрите на двигателя.
- Ниска цена: Тъй като не изисква сложни сензори или алгоритми за управление, цената на VFD е сравнително ниска.
- Подходящ за приложения за общи целта: Той се използва широко в приложения, при които прецизният контрол на въртящия момент не е от решаващо значение, като например при вентилатори, помпи и транспортьори.
Въпреки това, V/F контрол с усилване на въртящия момент има ограничени възможности за контрол на въртящия момент. Той не може да осигури същото ниво на точност на въртящия момент и динамичен отговор като DTC или векторно управление. Увеличаването на въртящия момент е фиксирана компенсация, което може да не е оптимално за всички условия на натоварване.
Приложения на различни методи за контрол на въртящия момент
- Директно управление на въртящия момент: DTC е добре - подходящ за приложения, които изискват бърза динамична реакция и високи характеристики на въртящия момент, като например в електрически превозни средства, влакове с висока скорост и индустриални роботи. Например, в електрическо превозно средство, DTC може бързо да регулира въртящия момент на двигателя, за да осигури гладко ускорение и забавяне, подобрявайки шофьорското изживяване на автомобила.
- Векторно управление: Vector Control обикновено се използва в приложения, които изискват висока скорост на скоростта и контрола на въртящия момент, като например в машинни инструменти, асансьори и текстилни машини. В машинен инструмент векторният контрол може да осигури точни сили за рязане чрез прецизно контролиране на въртящия момент на двигателя, което води до висококачествена обработка.
- V/F контрол с усилване на въртящия момент: V/F Контролът с усилване на въртящия момент се използва широко като цяло - приложения за целта, когато ефективността на разходите е основна грижа, като например при вентилатори, помпи и вентилатори. В приложението на вентилатора може да поддържа сравнително постоянна скорост и да осигури достатъчен въртящ момент, за да задвижва остриетата на вентилатора.
Заключение
В заключение, изборът на метод за контрол на въртящия момент за VF Control VFD зависи от специфичните изисквания на приложението. Директният контрол на въртящия момент предлага бърз динамичен отговор, но може да има проблеми с пулсацията на въртящия момент и EMI. Векторното управление осигурява високо - прецизно управление на въртящия момент, но изисква точни параметри на двигателя и по -сложен алгоритъм за управление. V/F Контролът с усилване на въртящия момент е прост и цена - ефективен, но има ограничени възможности за контрол на въртящия момент.
Като доставчик на VF Control VFDS, можем да ви предоставим най -подходящото VFD решение въз основа на нуждите на вашето приложение. Независимо дали имате нужда от aVFD променлива честотна задвижванеза общо приложение за цел или високо изпълнениеЕднофазно VFD устройствоза специализирана задача или aНормален и тежък VFDЗа да се справим с различни условия на натоварване, ние разполагаме с експертизата и продуктите, за да отговорим на вашите изисквания.
Ако се интересувате от нашите VF Control VFD продукти или се нуждаете от повече информация за методите за контрол на въртящия момент, моля не се колебайте да се свържете с нас за подробна дискусия и договаряне на поръчки. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да постигнем най -добрата ефективност и ефективност на вашите приложения.
ЛИТЕРАТУРА
- Boldea, I., & Nasar, SA (2005). Електрически дискове: интегративен подход. CRC Press.
- Novotny, DW, & Lipo, Ta (2006). Векторно управление и динамика на променливотоковите устройства. Oxford University Press.
- Bose, BK (2002). Съвременна електроника и променлив ток. Prentice Hall.