Что такое режим управления двигателем - Авто Сфера №76
Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое режим управления двигателем

Векторное управление

Векторное управление является методом управления синхронными и асинхронными двигателями, не только формирующим гармонические токи (напряжения) фаз (скалярное управление), но и обеспечивающим управление магнитным потоком ротора. Первые реализации принципа векторного управления и алгоритмы повышенной точности нуждаются в применении датчиков положения (скорости) ротора.

В общем случае под «векторным управлением» понимается взаимодействие управляющего устройства с так называемым «пространственным вектором», который вращается с частотой поля двигателя.

Вольтовый режим управления шаговыми двигателями

Микрошаговый режим работы шагового двигателя

Микрошаговый режим управления шаговым двигателем основан на следующем принципе: Подавая на две фазы шагового двигателя синусоидальный ток со сдвигом 90° (синус и косинус), можно добиться выравнивания магнитного поля статора в любом положении.

Вольтовый режим управления шаговым двигателем позволяет это сделать с максимальной эффективностью.

Основы вольтового режима управления

Вольтовый режим управления основан на линейной модели шаговых двигателей. Если синусоида напряжения приложена к фазе шагового двигателя, результирующий ток тоже синусоидальный.

Токовый режим управления

Резкие изменения тока вызывают сильные механические колебания. В токовом режиме управление (квантирование и дискретизация) неидеальное. В результате при работе двигателя образуется шум, движение осуществляется рывками.

Контролируется пиковый ток. Среднее текущее значение тока отличается от целевого. Как результат – неточное позиционирование.

Частота переключения непостоянная. Пульсацию крутящего момента трудно контролировать.

Вольтовый режим управления

Плавный токовый переходной процесс уменьшает механические колебания и вибрации. Движение двигателя мягкое и бесшумное.

Среднее текущее значение тока контролируется. Как результат — точное позиционирование.

Частота переключения постоянная. Пульсацию крутящего момента под контролем.

Основы вольтового режима управления

Когда синусоида напряжения с амплитудой VPH подается на двигатель, амплитуда результирующего тока (IPH) зависит от:

  • электрических параметров шагового двигателя
  • обратной ЭДС двигателя (BEMF)
  • частоты синусоидальной волны (то есть от скорости двигателя)
  • фазового соотношения между магнитным полем ротора и статора (т.е. от крутящего момента)

Уравнение, связывающее фазное напряжение и фазу:

  1. Скорость двигателя низкая (соразмерно с fel)
  2. Скорость двигателя высокая (соразмерно с fel)

Алгоритм управления может быть определен через 4 параметра:

Назад

ПараметрЗначениеФормулаЕдиница измерения
KVALНапряжение на нулевой скоростиRm·|IPH|В
IntSpeedСкорость двигателя, определяющая медленную и быструю области4·Rm/2πLmШаги/сек
StSlpКоэффициент компенсации (угол наклона), применяемый в медленной области В/(шаги/сек)
FnSlpКоэффициент компенсации (угол наклона), применяемый в быстрой области В/(шаги/сек)

Вперед

Начальная амплитуда:
Амплитуда «нулевой скорости» выходной синусоиды

Начальный уклон компенсации:
Наклон кривой компенсации, когда скорость ниже скорости IntSpeed

Конечный уклон компенсации:
Наклон кривой компенсации, когда скорость больше скорости пересечения

Cкорость IntSpeed:
Скорость, при достижении которой наклон кривой компенсации переключается с начального на конечное значение

Компенсация напряжения питания

Синусоиды напряжения генерируются с помощью ШИМ-модуляции. Как следствие, фактическое фазное напряжение зависит от напряжения блока питания.

Уравнение также может быть записано в следующем виде:

Если коэффициент компенсации применить к рабочему циклу, ошибку можно исключить:

Поправочный коэффициент рассчитывается при помощи алгоритма компенсации

АЦП измеряет фактическое напряжение питания двигателя

Коэффициент компенсации применяется к амплитуде синусоиды

Максимальный выходной ток в зависимости от напряжения питания

Обнаружение останова без датчика

Управление двигателем в вольтовом режиме дает возможность обнаружения состояния остановки двигателя.

Измеряя ток фазы, можно определить состояние останова двигателя:

ОСТАНОВКА. Обратная ЭДС = 0 ток фазы резко повышается

Ограничения при обнаружении останова двигателя без датчика

Возможности обнаружения останова могут быть ограничены в следующих условиях:

  • На низкой скорости (при малом значении обратной ЭДС);
  • На высокой скорости (ток может быть низким из-за эффекта фильтрации нижних частот индуктора).

Явление резонанса в вольтовом режиме управления

Движение шагового двигателя является неравномерным, что вызывает появление резонанса в механике. При появлении резонанса ЭДС обратной связи перестает быть синусоидальной, что вызывает проблемы в алгоритме управления.

Следующие стратегии помогают снизить или избежать появления резонанса:

  1. Применение механической нагрузки к двигателю. Нагрузка смещает точку резонансна системы.
  2. Увеличение значения ускорения для более быстрого прохождения или пропуска резонансной частоты.

Если резонансная скорость ограничена диапазоном работы двигателя, ее можно пропустить, за счет инерции двигателя и более высоких значений ускорения.

Краткий обзор преимуществ режима напряжения

Основными преимуществами вольтового режима управления являются:

  • Чрезвычайная гладкость движения
  • Точное позиционирование (за счет контроль среднего значения тока)
  • Пульсации тока контролируются
  • Возможность определения состояния остановка (блокировки) двигателя

Основными недостатками являются:

  • Алгоритм управления должен быть настроен в соответствии с характеристиками двигателя
  • Режим чувствителен к резонансу двигателя.

Вольтовый режим управления шаговыми двигателями реализован в современных драйверах и контроллерах производства «Электропривод».

Формы и схема векторного управления

Все существующие на сегодня системы векторного управления работой двигателей можно разделить на две группы:

  1. Датчиковые. Блок управления работой двигателя имеет с ним обратную связь по скорости, с помощью расположения на валу соответствующих датчиков,
  2. Бездатчиковые. Это системы, которые работают без датчиков скорости на основном валу.

Датчиковые системы являются более сложными, так как точность контроля составляет 1:10000. Бездатчиковые системы работают на уровне не более 1:100. Все частотники с учетом уровня создаваемых помех устанавливаются в центральных или отдельных шкафах.

Если представить все выше сказанное как наглядную схему, то получится нечто следующее:

Здесь можно видеть такие ключевые компоненты системы управления, как:

  • АД – собственно, асинхронный двигатель (объект контроля),
  • БРП – логический блок регуляторов для переменных уравнения,
  • БВП – логический блок, отвечающий за вычисления по переменным,
  • БЗП – блок, задающий значения переменных,
  • ДС – датчик скорости на валу двигателя,
  • АИН ШИМ – блок амплитудно-импульсной/широтно-импульсной модуляции.

То, что на схеме отображено в виде блоков, на практике является всего лишь параметрическими элементами цепи управления, которая реализуется на микроконтроллере. Соответственно, сам контроллер и сопутствующие исполнительные механизмы монтируются в электрический шкаф. Для правильного монтажа разрабатывается технологическая карта.

НПО «Винт», г. Москва. Подруливающие устройства для судового привода. Суда, оборудованные ими, получают большую маневренность при швартовке, проходе узкостей, тралении. Значительно снижается риск столкновения судов. Сокращается время разгрузки и погрузки, что дает экономию времени и денег.

ООО «Стройбезопасность», г. Тихорецк. Оснащение приводов башенных кранов. Это решение упрощает управление, дает возможность тонко регулировать скорость в большом диапазоне, приводит к отсутствию пусковых бросков тока.

ОАО «Тагмет», г. Таганрог. Рольганги щелевой закалочной печи. Обеспечивают точный догон трубы в зоне загрузки и отрыв на выходе и безаварийную работу оборудования. Главный экономический эффект применения частотных преобразователей — это повышение качества продукции.

ОАО «Ульяновский сахарный завод», р.п. Цильна, Ульяновская обл. Привод жом-пресса 500 кВт. Регулирует обороты по нагрузке: в результате стружка подается неравномерно и не происходит перебросов при этом поддерживается нужный уровень давления в шахте. Увеличивается срок службы оборудования, снижается количество аварийных остановок, упрощается обслуживание процесса.

МУП «Водоканал», г. Новочебоксарск. Автоматизированная система оперативного диспетчерского управления (АСОДУ) водоснабжением г. Новочебоксарска. Кроме снижения прямых затрат на энергоресурсы, снизилась аварийность и улучшилось качество обслуживания.

Частотные преобразователи DELTA Electronics

Преобразователи частоты DELTA Electronics или, как их еще называют — частотные преобразователи, предназначены для управления и регулирования скорости вращения электрических двигателей или их момента.

При частотном регулировании электропривода частотный преобразователь Delta Electronics с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) формирует на своем выходе такое трехфазное напряжение, при котором электродвигатель вращается с заданной частотой или моментом, а пуск двигателя происходит плавно, без больших пусковых токов и ударов, что, в свою очередь, уменьшает нагрузку на электрическую сеть, электродвигатель, механизмы и увеличивает срок их службы.

Частотно-регулируемые приводы широко используются для управления производительностью (расходом или давлением) насосов, вентиляторов и воздуходувок, в подъемно-транспортном оборудовании и конвейерах, в экструдерах, смесителях, центрифугах, сепараторах, вибраторах, в пескоструйных аппаратах, в металло- и деревообрабатывающем оборудовании, обрабатывающих центрах и прессах, типографском оборудовании. Также частотный привод может применяться в операциях намотки, протяжки, резки и т.п.

В номенклатуру частотных преобразователей Delta Electronics входят:

Помимо преобразователей частоты подразделение промышленной автоматизации Delta Electronics занимается разработкой и производством широкого спектра продукции для автоматизации производственных процессов: сервоприводы, панели оператора, программируемые контроллеры, температурные регуляторы, счетчики, конвертеры интерфейса источники питания, что позволяет конечным пользователям эффективно решить практически любую задачу автоматизации и энергосбережения.

Со списком продукции Delta Electronics, поставляемым нашей компанией, можно ознакомиться в приведённом ниже прайс-листе.

Общепромышленные преобразователи частоты VFD-С

Серия VFD-C использует FOC-векторное управление в качестве базовой технологии управления двигателем, за счет чего достигаются беспрецедентно высокие характеристики привода, такие как пусковой момент, точность поддержания скорости и момента в широком диапазоне регулирования.

Большой эксплуатационный ресурс в совокупности с контролем времени наработки наиболее важных компонентов обеспечивают длительную и надежную эксплуатацию изделия.

  • Режимы управления скоростью, моментом, положением.
  • Модульный дизайн с большим количеством плат расширения.
  • Встроенный ПЛК с LD-программированием и часы реального времени.
  • Модели с двумя наборами номинальных данных (для нормального/тяжелого рабочего цикла).
  • Управление/ограничение момента в 4-х квадрантах.
  • Управление стандартными асинхронными двигателями и синхронными сервомоторами в разомкнутом и в замкнутом контуре скорости.
  • Стартовый момент: до 150% на 0.5Гц (без обратной связи); до 150% на 0Гц (с энкодером).
  • Стабильное управления скоростью на низких частотах, до 200% момента на нулевой скорости в режиме FOC+PG.
  • Помимо традиционного ПИ-регулятора в контуре скорости, в VFD-C используется PDFF-управление, которое устраняет перерегулирование и улучшает отклик системы.
  • Функция безопасной остановки двигателя в соответствие со стандартами EN954-1, EN60204-1 и IEC61508 для предотвращения травмирования персонала от случайного запуска.
  • Функция синхронизации угловых положений вала нескольких приводов.
  • Встроенные CANOpen и Modbus, опциональные PROFIBUS-DP, DeviceNet, MODBUS TCP и Ethernet/IP интерфейсы.
  • Встроенный тормозной ключ (в моделях до 30кВт включительно).
  • Встроенный дроссель постоянного тока (в моделях от 37кВт).
  • Встроенный RFI-фильтр.
  • Съемный цифровой пульт управления с текстовым ЖК-дисплеем.
  • Платы расширения входов/выходов и для подключения энкодера.
  • Быстросъемный вентилятор.

Преобразователи частоты для насосов и вентиляторов VFD-СP

Встроенные возможности серии VFD-CP многодвигательного управления, циклического управления по времени и одновременного управления 8-ю насосами улучшают эффективность использования оборудования, выравнивают моторесурс насосов и экономят электроэнергию. Динамическое управление давлением/потоком воздуха позволяет снизить затраты на оборудование для конечного пользователя.

Что такое режим управления двигателем

Частотные преобразователи E-V300-P – насосно-вентиляторная серия

Частотные преобразователи, подключаемые к сети по схеме «трехфазный вход 380 В – трехфазный выход 380 В»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 5,5 до 450 кВт.

Преобразователи частоты серии E-V300 применяются для двигателей вентиляторов и насосов.

Благодаря современному алгоритму пространственно-векторного управления частотные преобразователи для электродвигателей серии E-V300 не требуют использования датчиков скорости и положения ротора, позволяют использовать бездатчиковый метод управления двигателем, что расширяет возможности их применения в различных отраслях промышленности.

Частотные преобразователи серии E-V300-G

Частотные преобразователи подключаемые к сети по схеме «трехфазный вход 380В — трехфазный выход 380В»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 0,75 до 400 кВт.

Преобразователи частоты серии E-V300 применяются для трехфазных электродвигателей. Электроприводы как с высокоинерционной, так и с динамически изменяющейся нагрузкой. Электроприводы, требующие точного управления с высокой скоростью реагирования на изменение нагрузки.

Благодаря современному алгоритму пространственно-векторного управления, частотный преобразователь для электродвигателя серии E-V300 не требует использования датчиков скорости и положения ротора, для бездатчикового метода управления двигателем, что позволяет их применять во многих отраслях промышленности.

Частотные преобразователи серии E-V300-G 220В вход

Частотные преобразователи подключаемые к сети по схеме «однофазный вход 220В — трехфазный выход»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 0,75 до 2,2 кВт.

Частотные преобразователи серии ER-01T-380

Подключение к сети по схеме «трехфазный вход 380В — трехфазный выход 380В»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 11 до 75 кВт.

Частотные преобразователи серии ER-01T-380 для асинхронных двигателей. Применяются для насосов, вентиляторов, дымососов, компрессоров, конвейеров, дробилок и другого оборудования.

  • Функция каскадного регулирования;
  • Функция-режим «Энергосбережение» — обеспечивает дополнительную экономию электроэнергии;
  • Запатентованный алгоритм безударного подхвата вращающегося двигателя;
  • Полный список преимуществ Вы найдете в описании модели частотника.

Частотные преобразователи серии ER-02T-220

Подключение к сети по схеме «однофазный вход 220В — трехфазный выход»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 6,5 до 13 кВт.

Частотные преобразователи однофазные ER-02T работают как с двигателями насосов, вентиляторов, компрессоров, формовочных машин, так и в случаях, когда необходима повышенная точность регулирования крутящего момента двигателя, например, в подъемно-транспортном, станочном оборудовании.

Частотные преобразователи серии E-V81-G 220В вход

Частотные преобразователи подключаемые к сети по схеме «однофазный вход 220В — трехфазный выход»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 0,75 до 2,2 кВт.

Частотные преобразователи серии E-V81-G

Частотные преобразователи подключаемые к сети по схеме «трехфазный вход 380В — трехфазный выход 380В»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 0,75 до 400 кВт.

Преобразователи частоты серии E-V81 применяются для трехфазных электродвигателей. Электроприводы как с высокоинерционной, так и с динамически изменяющейся нагрузкой. Электроприводы, требующие точного управления с высокой скоростью реагирования на изменение нагрузки.

Благодаря современному алгоритму пространственно-векторного управления, частотный преобразователь для электродвигателя серии E-V81 не требует использования датчиков скорости и положения ротора, для бездатчикового метода управления двигателем, что позволяет их применять во многих отраслях промышленности.

Частотные преобразователи E-V81-P насосно-вентиляторная серия

Частотные преобразователи подключаемые к сети по схеме «трехфазный вход 380В — трехфазный выход 380В»

В серии представлены преобразователи частоты номинальной мощностью от 5,5 до 450 кВт.

Преобразователи частоты серии E-V81 применяются для двигателей вентиляторов и насосов.

Благодаря современному алгоритму пространственно-векторного управления, частотный преобразователь для электродвигателя серии E-V81 не требует использования датчиков скорости и положения ротора, для бездатчикового метода управления двигателем, что позволяет их применять во многих отраслях промышленности.

Частотные преобразователи ERMAN серии E-9

Преобразователь частоты ERMAN серии E-9 — это идеальный бюджетный преобразователь частоты для насосов, вентиляторов и дымососов (модификация Е-9Р).

Частотные преобразователи ERMAN серии E-V63

Электроприводы как с высокоинерционной, так и с динамически изменяющейся нагрузкой. Электроприводы, требующие точного управления с высокой скоростью реагирования на изменение нагрузки.

Частотные преобразователи ERMAN серии E-VC

Электроприводы как с высокоинерционной, так и с динамически изменяющейся нагрузкой. Электроприводы, требующие точного управления с высокой скоростью реагирования на изменение нагрузки.

Частотные преобразователи ERMAN серии ER-G-220-01

ER-G-220-01 — частотный преобразователь для электродвигателя однофазный применяющийся в конвейерах, компрессорах, вентиляторах, дымососах, станках и др.

Частотные преобразователи ERMAN серии ER-G-220 ERMANGIZER

Непревзойденное качество водоснабжения загородных домов!

Преобразователи частоты ER-G-220 предназначены для управления однофазными насосами индивидуального водоснабжения частного дома, дачи, сада, коттеджа, ангара, фермы, небольшого промышленного предприятия.

Дополнительное оборудование

Опции для частотных преобразователей ERMAN. ЭМИ-фильтры и дроссели, тормозные блоки и тормозные резисторы, а так же пульты управления.

Частотные преобразователи ERMAN серии E-9PF (Снят с производства)

Частотный преобразователь ERMAN серии E-9PF — это идеальный бюджетный ЧРП для управления двигателями насосов, вентиляторов, компрессоров, формовочных машин.

Предлагаем Вашему вниманию бюджетные частотные преобразователи (частотники) «ERMAN» для управления двигателями насосов, вентиляторов, дымососов, компрессоров, формовочных машин и др.

Главное отличие частотных преобразователей «ERMAN» (Россия) от существующих аналогов — их низкие цены, которые удалось достичь благодаря применению инновационных технологий, а также минимизации внутренних издержек при производстве частотных преобразователей. При этом были сохранены основные требования к функциональности частотников, их надежности, электромагнитной совместимости и т.д. Каждый образец ЧРП одвергается всесторонним испытаниям.

Преимущества от внедрения частотных преобразователей для электродвигателей «ERMAN»:

  • Частотно регулируемый привод экономит электроэнергию 20…60 %, срок окупаемости ЧРП от 3-х до 12 месяцев;
  • Многократное снижение пусковых токов двигателей;
  • Экономия воды (при использовании частотника для насосов) до 15 %;
  • Исключение гидравлических ударов в системе;
  • Использование частотно регулируемого электропривода минимизирует затраты на обслуживание;
  • Продление срока службы оборудования;
  • Снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций;
  • Возможность точной настройки режима работы технологической системы;
  • Повышение производственной безопасности.

Производство и продажа частотных преобразователей ERMAN (Россия) является одним из ведущих направлений деятельности Конструкторского Бюро «Агава».

Произведем подбор частотного преобразователя под конкретные задачи. Мы гарантируем, что частотно регулируемый электропривод прослужит долго и надежно.

Предлагая своим клиентам купить частотники для двигателей «ERMAN» мы готовы рассмотреть различные варианты оплаты, в том числе: рассрочка платежа, лизинг, участие в распределении прибыли от экономии энергоресурсов и т.д.

Eco-климат

Для снижения энергопотребления в режиме вождения Eco автоматически активируется eco-климат.

Примечание

С включением режима вождения Eco изменяются некоторые параметры настройки климатической системы и ограничиваются некоторые функции энергопотребителей. Некоторые настройки можно восстановить вручную, но функции начинают действовать в полном объеме только после отключения режима вождения Eco или выбора для режима вождения Individual * полного спектра функций климат-контроля.

В случае запотевания стекол нажмите на кнопку режима максимального обдува стекол, который действует без ограничений.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Чем опасны низкие обороты для двигателя
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector