کنترل و ابزار دقیق, مقالات
کنترل در درایوهای الکتریکی (انواع کنترلر درایو موتورها)
دسامبر
کنترل در درایوهای الکتریکی (انواع کنترلر درایو موتورها)
کنترل در درایوهای الکتریکی امروزه در موتورهای الکتریکی و سایر ماشین‌های چرخشی به اصلی ترین تجهیزات تبدیل شده‌اند.
ما می‌دانیم که درایوهای الکتریکی به طور عمده سه نوع کار را انجام می‌دهند ،
- راه اندازی
- کنترل سرعت
- ترمز
می‌توان گفت که درایوهای الکتریکی ما را قادر می‌سازد موتور را از هر نظر کنترل کنیم. اما کنترل درایوهای الکتریکی نیز ضروری‌است زیرا کلیه کارکردهای انجام‌شده توسط درایوها عمدتا عملیات گذرا هستند یعنی تغییر ولتاژ ترمینال ، جریان و غیره بسیار زیاد‌است که ممکن‌است به طور موقت یا دائمی به موتور آسیب برساند.
به همین دلیل نیاز به کنترل درایوها بالا می‍‌‌‌رود و روش‌ها و تجهیزات مختلفی برای کنترل پارامترهای مختلف درایوها وجود دارد که بعداً مورد بحث قرار می‌گیرد.
کنترل حلقه‌بسته درایو
در یک سیستم کنترل ، دو نوع سیستم وجود دارد ، یکی حلقه‌باز و دیگری سیستم کنترل حلقه‌بسته است. در سیستم کنترل حلقه‌باز خروجی هیچ تاثیری در ورودی ندارد ، یعنی پدیده کنترل مستقل از خروجی است ، از طرف دیگر سیستم کنترل حلقه‌بسته بسیار پیشرفته تر و علمی تر است ، در اینجا خروجی به ترمینال ورودی تغذیه می‌شود. مقدار ورودی به سیستم را تعیین می‌کند ، به عنوان مثال اگر خروجی بیش از مقدار از پیش تعیین شده‌باشد ورودی کاهش می یابد و برعکس. در حلقه های بازخورد درایوهای الکتریکی یا کنترل حلقه‌بسته الزامات زیر را برآورده می‌کند.
- حافظت
- افزایش سرعت پاسخ
- بهبود دقت در حالت پایدار
در مباحث بعدی ، ما ساختارهای حلقه‌بسته متفاوت خواهیم‌دید .
که در درایوهای الکتریکی صرف نظر از نوع منبع آنها ، یعنی DC یا AC ، استفاده‌می‌شود.
کنترل محدودیت جریان[1]
در هنگام راه اندازی ، می‌دانیم که اگر اقدامات احتیاطی انجام نشود ، احتمال وجود جریان زیاد در مدار موتور وجوددارد. برای محدود کردن جریان و اندازه‌گیری جریان تغذیه‌شده به موتور ، کنترلر محدودیت جریان نصب شده‌است. حلقه‌بازخورد عملکرد طبیعی درایو را تحت تأثیر قرار نمی دهد ، اما اگر جریان بیش از حد مجاز از پیش تعیین شده‌باشد ، حلقه‌بازخورد فعال می‌شود و جریان زا به پایین تر از حد مجاز می آورد. پس از پایین آوردن جریان ، زیر مقدار امن ، حلقه‌بازخورد دوباره غیرفعال می‌شود و از این طریق کنترل جریان صورت می‌گیرد.
کنترل گشتاور حلقه‌بسته
این نوع کنترل گشتاور بطور عمده در خودروهای عمل‌کننده با باطری مانند اتومبیل ، قطار و غیره مشاهده می‌شود که شتاب دهنده موجود در وسایل نقلیه توسط راننده فشار داده‌می‌شود(برای مثال پدال گاز در خودرو) تا گشتاور مرجع را تنظیم کند. T گشتاور واقعی T از T * پیروی می‌کند که توسط راننده از طریق پدال گاز کنترل‌می‌شود.
کنترل سرعت حلقه‌بسته
حلقه های کنترل سرعت شاید بیشترین استفاده از حلقه های بازخورد برای درایوها باشند.
اگر ابتدا نمودار بلوک این حلقه را ببینیم ، درک آن برای ما بسیار ساده تر خواهد بود.
از نمودار می‌توانیم ببینیم که دو حلقه کنترل وجود دارد که می‌توان به عنوان یک حلقه داخلی و یک حلقه بیرونی درنظر گرفت. حلقه داخلی کنترل جریان مبدل و موتور یا گشتاور موتور را در زیر حد مجاز قرار می‌دهد. اکنون می‌توان عملکرد حلقه کنترل و درایو را با مثال‌های عملی درک کرد. فرض کنید سرعت مرجع Wm * افزایش یافته و خطای مثبت ΔWm وجوددارد ، که نشان می‌دهد نیاز به افزایش سرعت‌است. کنترل در درایوهای الکتریکی
اکنون حلقه داخلی جریان را بیشتر می‌کند به طوری که از حداکثر جریان مجاز بیشتر نشود. و سپس درایو شتاب می‌گیرد ، هنگامی که سرعت به سرعت مطلوب برسد ، گشتاور موتور برابر با گشتاور بار است و کاهش در سرعت مرجع Wm وجود دارد که نشان می دهد نیازی به شتاب بیشتر نیست اما باید سرعت آن کاهش یابد ، و ترمز توسط کنترل کننده سرعت در حداکثر جریان مجاز انجام‌می‌شود. بنابراین می‌توان گفت در حین کنترل سرعت عملکرد باعث انتقال عملکرد از موتور به ترمز و از ترمز به موتور به طور مداوم برای عملکرد صاف روان موتور‌می‌شود.
مقالات مرتبط :
درایو الکتریکی چیست؟
طبقه بندی درایوهای الکتریکی یا انواع درایوهای الکتریکی
درایوهای موتور سنکرون
لینک زبان اصلی مقاله :
Control of Electrical Drives