วิธีการควบคุมมอเตอร์กระแสตรงใน ACS

การควบคุมมอเตอร์กระแสตรงใน ACS หมายถึงการเปลี่ยนความเร็วของการหมุนตามสัดส่วนของสัญญาณควบคุมบางอย่าง หรือการรักษาความเร็วนี้ไว้ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอกที่ทำให้ไม่เสถียร

มีวิธีการควบคุมหลัก 4 วิธีที่ใช้หลักการข้างต้น:

• การควบคุมรีโอสแตทคอนแทค;

• ควบคุมโดยระบบ «เจนเนอเรเตอร์-มอเตอร์» (G-D);

• การจัดการตามระบบ «วงจรเรียงกระแสควบคุม-D» (UV-D);

• การควบคุมแรงกระตุ้น

การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการเหล่านี้เป็นเรื่องของ TAU และหลักสูตร Basics of Electric Drive เราจะพิจารณาเฉพาะบทบัญญัติหลักที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเครื่องกลไฟฟ้า

การควบคุมรีโอสแตทคอนแทค

สามรูปแบบที่ใช้กันทั่วไป:

• เมื่อปรับความเร็ว n จาก 0 ถึง nnom รีโอสแตทจะรวมอยู่ในวงจรกระดอง (การควบคุมกระดอง)

• หากจำเป็นต้องได้รับ n> nnom รีโอสแตทจะรวมอยู่ในวงจร OF (การควบคุมขั้ว)

• เพื่อควบคุมความเร็ว n <nnom และ n> nnom รีโอสแตทจะรวมอยู่ในวงจรกระดองและในวงจร OF

รูปแบบข้างต้นใช้สำหรับการควบคุมด้วยตนเองการสลับขั้นตอนใช้สำหรับการควบคุมอัตโนมัติ Rpa และ Rrv โดยใช้คอนแทค (รีเลย์, สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์)

หากต้องการการควบคุมความเร็วที่แม่นยำและราบรื่น จำนวนตัวต้านทานการสลับและองค์ประกอบการสลับจะต้องมีขนาดใหญ่ ซึ่งจะเพิ่มขนาดระบบ เพิ่มต้นทุน และลดความน่าเชื่อถือ

การจัดการระบบ G-D

การควบคุมความเร็วจาก 0 เป็นตามแผนภาพในรูปที่ ผลิตโดยการปรับ Rv (Uchange จาก 0 เป็น nnom) เพื่อให้ได้ความเร็วมอเตอร์มากกว่า nnom — โดยการเปลี่ยน Rvd (การลดกระแสของ OB ของมอเตอร์จะลดฟลักซ์หลัก Ф ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มความเร็ว n)

สวิตช์ S1 ออกแบบมาเพื่อย้อนกลับมอเตอร์ (เปลี่ยนทิศทางการหมุนของโรเตอร์)

เนื่องจากการควบคุม D ทำได้โดยการปรับกระแสกระตุ้นที่ค่อนข้างเล็ก D และ D จึงปรับให้เข้ากับงาน ACS ได้อย่างง่ายดาย

ข้อเสียของโครงการดังกล่าวคือขนาดใหญ่ของระบบ น้ำหนัก ประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากมีการแปลงพลังงานเป็นสามเท่า (ไฟฟ้าเป็นเครื่องกลและในทางกลับกัน และในแต่ละขั้นตอนจะมีการสูญเสียพลังงาน)

วงจรเรียงกระแสแบบควบคุม - ระบบมอเตอร์

ระบบ "วงจรเรียงกระแสควบคุม - มอเตอร์" (ดูรูป) นั้นคล้ายกับระบบก่อนหน้า แต่แทนที่จะเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่มีการควบคุมซึ่งประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสและควบคุม G = T สำหรับ ตัวอย่างเช่น วงจรเรียงกระแสอิเล็กทรอนิกส์ไทริสเตอร์แบบสามเฟสยังใช้

สัญญาณควบคุมถูกสร้างขึ้นโดยชุดควบคุมแยกต่างหาก และให้มุมเปิดที่จำเป็นของไทริสเตอร์ ตามสัดส่วนกับสัญญาณควบคุม Uy

ข้อดีของระบบดังกล่าวคือประสิทธิภาพสูง ขนาด และน้ำหนักที่เล็ก

ข้อเสียเมื่อเทียบกับวงจรก่อนหน้า (G-D) คือการเสื่อมสภาพของเงื่อนไขการสลับ D เนื่องจากการกระเพื่อมของกระแสกระดอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อป้อนจากเครือข่ายเฟสเดียว

การควบคุมแรงกระตุ้น

พัลส์แรงดันไฟฟ้าป้อนเข้ามอเตอร์โดยใช้ตัวสับพัลส์มอดูเลต (PWM, VIM) ตามแรงดันควบคุม

ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงความเร็วในการหมุนของกระดองจึงทำได้โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าควบคุม แต่โดยการเปลี่ยนเวลาที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดให้กับมอเตอร์ เห็นได้ชัดว่าการทำงานของเครื่องยนต์ประกอบด้วยการเร่งความเร็วและการลดความเร็วสลับกัน (ดูรูป)

หากช่วงเวลาเหล่านี้มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความเร่งทั้งหมดและเวลาหยุดของกระดอง ความเร็ว n จะไม่มีเวลาไปถึงค่าคงที่ nnom ระหว่างการเร่งความเร็วหรือ n = 0 ระหว่างการชะลอตัวจนถึงสิ้นสุดแต่ละช่วงเวลา และ ค่าเฉลี่ยบางอย่างถูกตั้งค่าไว้ ความเร็วในการนำทาง ค่าที่กำหนดโดยระยะเวลาสัมพัทธ์ของการเปิดใช้งาน

ดังนั้น ACS จึงต้องการวงจรควบคุมที่มีจุดประสงค์เพื่อแปลงสัญญาณควบคุมแบบคงที่หรือแบบแปรผันให้เป็นลำดับของพัลส์ควบคุมที่มีความตรงต่อเวลาซึ่งเป็นฟังก์ชันที่กำหนดของขนาดของสัญญาณนั้น อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ไฟฟ้าใช้เป็นองค์ประกอบสวิตชิ่ง — ทรานซิสเตอร์สนามและไบโพลาร์ ไทริสเตอร์.