หลักสูตรการบรรยายด้วยไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ การจำแนกประเภทของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ PDS

ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ

หลักสูตรการบรรยายสำหรับนักศึกษาพิเศษ

"เครื่องจักรและอุปกรณ์งานโลหะ"

บทที่ 1คำถามทั่วไปของ AEP กลศาสตร์ของ AED

1.1. แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ

1.1. ลักษณะทางกลของเครื่องจักรทำงานและ ED

1.2. ลักษณะทางกลของ DPT

1.3. ลักษณะทางกลของความดันโลหิต

1.4. ลักษณะทางกลของ SD

บทที่ 2วิธีการคำนวณกำลังและการเลือกมอเตอร์ไฟฟ้า

2.1. แรงและโมเมนต์ที่แสดงใน EP

2.2. นำโมเมนต์ความต้านทานและความเฉื่อยมาสู่เพลามอเตอร์

2.3. ข้อสังเกตทั่วไป . เครื่องยนต์ทำความร้อนและความเย็น

2.4. วิธีการสูญเสียเฉลี่ย . วิธีการเทียบเท่า

2.5. ชุดมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องมือกล

บทที่ 3องค์ประกอบของอำนาจและส่วนข้อบังคับของ SEP

การจำแนกประเภทของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ PDS

3.1. ตัวแปลงไทริสเตอร์

3.2. ตัวแปลงทรานซิสเตอร์

3.3. เซ็นเซอร์ทั่วไป

3.4. หน่วยป้องกัน EP ทั่วไป

3.5. หน่วยงานกำกับดูแลทั่วไป

บทที่ 4เครื่องตัดโลหะทั่วไป

4.1. หลักการสร้าง SEPs ทั่วไป

4.2. DC PDS วงเดียว

4.3. SPR DC EP พร้อมการควบคุมโซนเดียว

4.4. SPR DC EP พร้อมการควบคุมแบบสองโซน

4.5. AC SEP พร้อม ASI และ AIT (แผนงานพร้อม OS สำหรับความเร็วและกระแส)

4.6. ระบบเพื่อรักษาเสถียรภาพของพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีเมื่อตัดโลหะ

บทที่ 5ดังต่อไปนี้ ก.ย. ของเครื่องตัดโลหะ

5.1. โครงสร้างทั่วไปของเซอร์โว ED และองค์ประกอบต่างๆ

5.2. ติดตาม EA ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์ของทาส

5.3. ติดตาม EP ของฟีดของเครื่องกัดลอกแบบ

วรรณกรรม

1. ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติของกลไกการผลิตทั่วไปและคอมเพล็กซ์เทคโนโลยี: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย / M.P. เบลอฟ, เวอร์จิเนีย โนวิคอฟ, L.N. การให้เหตุผล - ม.: สำนักพิมพ์ "สถาบันการศึกษา", 2547. - 576 น.

2. วิศวกรรมของไดรฟ์ไฟฟ้าและระบบอัตโนมัติ: ตำราเรียน เบี้ยเลี้ยงสำหรับนักเรียน สูงกว่า หนังสือเรียน สถาบัน / ส.ส. Belov, O.I. Zementov, A.E. Kozyaruk และคนอื่น ๆ ; ภายใต้. เอ็ด วีเอ โนวิโคว่า, แอล.เอ็ม. เชอร์นิกอฟ - ม.: สำนักพิมพ์ "สถาบันการศึกษา", 2549. - 368 น.

3. Kovchin S.A. , Sabinin Yu.A. ทฤษฎีการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า: ตำราเรียนสำหรับโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย. - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: Energoatomizdat, 2000. - 496 p.

4. Shestakov V.M. , Dmitriev B.F. , Repkin V.I. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของระบบควบคุมอัตโนมัติ: ตำราเรียน - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: เอ็ด แอลจีทียู, 1991.

บทที่ 1 ปัญหาทั่วไปของ AEP กลศาสตร์ของ AEP

1.1. แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ

ไดรฟ์มีหลายประเภท แต่เนื่องจากการจัดเก็บที่มีประสิทธิภาพ ความง่ายในการส่ง คุณสมบัติการรวมและการหาร ไฟฟ้าจึงถูกใช้อย่างแพร่หลายมากกว่าพลังงานประเภทอื่น ปัจจุบันไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติที่ใช้บ่อยที่สุด (GOST R 50369-92)

ไดรฟ์ไฟฟ้า (EP)ระบบเครื่องกลไฟฟ้าเรียกว่าระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อกำหนดการเคลื่อนไหวของร่างกายการทำงานของเครื่องจักรโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อควบคุมกระบวนการเหล่านี้และประกอบด้วยการส่ง, มอเตอร์ไฟฟ้า, ตัวแปลง, การควบคุมและอุปกรณ์ข้อมูล

อุปกรณ์ถ่ายโอนออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนรูปแบบการเคลื่อนที่และการถ่ายเทพลังงานกลจากอุปกรณ์ขับเคลื่อนไปยังส่วนต่างๆ ของเครื่องจักร

อุปกรณ์ขับเคลื่อนแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลและรูปแบบพร้อมกับอุปกรณ์ส่งสัญญาณรูปแบบการเคลื่อนที่ของชิ้นงานที่ระบุ

อุปกรณ์แปลงไฟทำหน้าที่เชื่อมต่อ PDS กับแหล่งไฟฟ้า (เครือข่ายอุตสาหกรรมหรือระบบอัตโนมัติ) เพื่อแปลงไฟฟ้ารูปแบบหนึ่งเป็นไฟฟ้าอีกรูปแบบหนึ่ง (เช่น การแก้ไขไฟฟ้ากระแสสลับ)

อุปกรณ์ควบคุมและข้อมูลออกแบบมาเพื่อสร้างกฎการควบคุมการไหลของพลังงานและการเคลื่อนที่ของตัวการทำงานของเครื่องจักร

การจำแนก EP

1. โดยการนัดหมาย: ก) หลัก (เช่น การเคลื่อนไหวหลัก);

b) ตัวช่วย (เช่น ฟีด)

2. ตามประเภทของกระแสมอเตอร์ที่ใช้: ก) กระแสตรง;

ข) กระแสสลับ

3. ตามประเภทของสวิตช์ไฟ: ก) ไทริสเตอร์;

ข) ทรานซิสเตอร์;

ค) ไมโครโปรเซสเซอร์

4. ตามประเภทของระบบควบคุมอัตโนมัติ (ACS):

ก) ระบบ EP แบบอะนาล็อก (ต่อเนื่อง) (EPS);

b) SES ดิจิทัล (ไม่ต่อเนื่อง)

c) SEP ดิจิตอล-อนาล็อก;

d) SEP เชิงเส้นหรือไม่เชิงเส้น

จ) PDS แบบคงที่หรือแบบไม่คงที่;

5. ตามหน้าที่ที่ทำ:

ก) การควบคุมความเร็วแบบหยาบ (เปิด PDS);

b) การควบคุมความเร็วที่แม่นยำ (ปิด SEP);

ค) การติดตามการเปลี่ยนแปลงสัญญาณอินพุตโดยพลการ (ระบบติดตาม)

d) การพัฒนาซอฟต์แวร์ของงาน (SEP พร้อมการควบคุมโปรแกรม)

จ) การควบคุมพารามิเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกัน (หลายมอเตอร์และ ESS ที่เชื่อมต่อถึงกัน);

ฟังก์ชั่น a)-e) ถือเป็นพื้นฐาน ฟังก์ชันเพิ่มเติม ได้แก่ สัญญาณเตือน (การวินิจฉัย) และการป้องกัน EA

ลักษณะทางกลของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส (IM)

1) ลักษณะทางกลของ AD 3 เฟส

มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสมีขดลวดสเตเตอร์สามเฟส เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าสามเฟสที่มีความถี่ สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นที่หมุนด้วยความเร็วเชิงมุม โดยที่หมายเลข 10 อยู่ที่

เสาสเตเตอร์คู่หนึ่ง (กำหนดโดยการวางม้วน)

โรเตอร์ IM มักลัดวงจร ("กรงกระรอก") ในเครื่องยกและขนย้าย จะใช้เฟสโรเตอร์ โดยที่ขดลวดโรเตอร์จะผ่านวงแหวนสัมผัสไปยังฐานคงที่และเชื่อมต่อกับความต้านทานเพิ่มเติม

ปัจจุบัน AD ถูกใช้โดยค่าเริ่มต้นเพื่อขับเคลื่อนวัตถุส่วนใหญ่

เมื่ออธิบาย IM พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของเครื่องยนต์จะมีดัชนี: 1 - สเตเตอร์; 2 - โรเตอร์

เมื่อ R 1 \u003d 0 ลักษณะทางกลอธิบายโดยสูตร

ช่วงเวลาวิกฤติอยู่ที่ไหน - เลื่อน.

1 - ธรรมชาติ ();

1" - ย้อนกลับ (เปลี่ยนสองในสามเฟส);

4 - IM พร้อมเฟสโรเตอร์ , .

โหมดเบรก

5 - การเบรกแบบไดนามิก: กระแสตรงถูกส่งไปยังขดลวดสเตเตอร์จากนั้นโรเตอร์หมุนจะถูกเบรก

6 - กระแสทวน (ย้อนกลับ): (เปลี่ยนสถานที่สองขั้นตอน);

7 - การพักฟื้น, แรงบิดย้อนกลับ การชะลอตัวเป็นศูนย์ต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่ลดอย่างต่อเนื่อง

IM start: ในการจำกัดกระแสเริ่มต้นของ IM พลังงานสูง หรือเพื่อให้ได้ soft start ของไดรฟ์อะซิงโครนัส ให้ใช้:

1) การรวมความต้านทานเชิงแอคทีฟหรืออุปนัยในวงจรสเตเตอร์ซึ่งส่งออกเมื่อสิ้นสุดการเริ่มต้น

2) "ความถี่" เริ่มต้นผ่านตัวแปลงโดยเปลี่ยนความถี่ของการจ่ายมอเตอร์อย่างราบรื่น

3) เริ่มต้นด้วยเฟสโรเตอร์

4) การเริ่มต้นเครื่องปฏิกรณ์ - การรวมความต้านทานอุปนัยในวงจรโรเตอร์ ในช่วงเริ่มต้นของการเริ่มต้น ความถี่ของกระแสในโรเตอร์อยู่ใกล้กับความถี่ของเครือข่าย ความต้านทานอุปนัยมีขนาดใหญ่และจำกัดกระแสเริ่มต้น

2) ลักษณะทางกลของ IM สองเฟส

ออกกำลังให้ 1 กิโลวัตต์ สามารถทำโรเตอร์แบบทึบหรือแบบกลวงก็ได้ OV, OU - ขดลวดกระตุ้นและควบคุมตามลำดับ ในการเปลี่ยนเฟสในวงจร OB ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 1-2 ไมโครฟารัดจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมสำหรับทุกๆ 100 วัตต์

เมื่อเฟสเดียว.

หมายเหตุ: ด้วยการควบคุมความถี่ คุณลักษณะจะกลายเป็นเชิงเส้นและขนานกัน โดยมีการควบคุมเฟส - เชิงเส้นเท่านั้น

ข้อสังเกตทั่วไป

1) งานนี้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมของมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับกลไกที่กำหนด (หน่วย) โดยคำนึงถึงความร้อนที่อนุญาตและการโอเวอร์โหลดของกระแสและแรงบิด

การสูญเสียแบ่งออกเป็น:

ค่าคงที่ - ทางกลและในเหล็ก - ไม่ขึ้นอยู่กับกระแสของมอเตอร์

ตัวแปรที่เป็นทองแดงเป็นฟังก์ชันของกำลังสองของกระแสมอเตอร์

ความสัมพันธ์ระหว่างการสูญเสียและประสิทธิภาพ:

, ที่ไหน R- กำลังบนเพลา P 1 - การใช้พลังงาน

2) การทำความร้อนและความเย็นของ ED ระหว่างการทำงานระยะยาว

- ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมา (ที่สร้าง) โดยมอเตอร์ไฟฟ้า

ความจุความร้อนของเครื่องยนต์

- การกระจายความร้อน

ที่อุณหภูมิแวดล้อมคงที่ อุณหภูมิเครื่องยนต์จะเพิ่มขึ้นตามกฎหมาย , ค่าคงที่เวลาทำความร้อนอยู่ที่ไหน s; , องศา

3) โหมดการทำงานของเครื่องยนต์

ก) ยาว (S1)

ข) ระยะสั้น (S2)

c) ซ้ำระยะสั้น (S3, S4)

รอบการทำงาน ที่ไหน - รอบการทำงาน;

PV% มาตรฐาน = 15, 25, 40, 60%

4) ชั้นฉนวนและอุณหภูมิการทำงานที่อนุญาตของมอเตอร์

ตามมาตรฐานสากล คลาสฉนวนต่อไปนี้มีความโดดเด่น

สำหรับมอเตอร์เอนกประสงค์ ฉนวนคลาส B และ F ถูกใช้

5) เครื่องจักรไฟฟ้ารุ่นภูมิอากาศ

6) ระดับการป้องกันเครื่องจักรไฟฟ้า (GOST 14254-80 และ GOST 17494-72)

การกำหนดประเภทการป้องกันโดยทั่วไป (International Protection) คือ IP โดยที่

หลักที่ 1: ระดับการป้องกันบุคลากรจากการสัมผัสกับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของอุปกรณ์และจากการเข้าไปในเปลือกของวัตถุแปลกปลอมที่เป็นของแข็ง

หลักที่ 2: ระดับการป้องกันน้ำเข้าอุปกรณ์

IP	หมายเลข 1	หมายเลข 2
การป้องกันการสัมผัส	การป้องกันวัตถุแปลกปลอม	ป้องกันน้ำเข้า
	ไม่ป้องกัน	ไม่ป้องกัน	ไม่ป้องกัน
	จากการสัมผัสพื้นที่ขนาดใหญ่ (ด้วยมือ)	จากวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่า 50 mm	จากหยดน้ำที่ตกลงมาในแนวตั้ง
	จากปลายนิ้วสัมผัส	จากวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่า 12 mm	ตั้งแต่หยดในแนวตั้งและกระเด็นที่มุมเอียง 15 0 ถึงแนวตั้งฉาก
	ป้องกันการสัมผัสกับวัตถุหรือสายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 2.5 มม.*)	จากวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่า 2.5 mm	ตั้งแต่หยดในแนวตั้งและกระเด็นที่มุมเอียงสูงถึง 60 0 ถึงแนวตั้งฉาก
	ป้องกันการสัมผัสกับวัตถุหรือสายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 มม.*)	จากวัตถุแข็งขนาดเล็ก (มากกว่า 1 มม.)	จากหยดน้ำจากทุกทิศทุกทาง
	ป้องกันการสัมผัสกับอุปกรณ์เสริมทุกชนิด *)	จากการสะสมของฝุ่นภายใน	จากกระแสน้ำจากทุกทิศทุกทาง
	จากการสัมผัสด้วยวิธีการเสริมใด ๆ	จากฝุ่นใด ๆ	จากคลื่นน้ำ
	-	-	การป้องกันการแช่น้ำ
	-	-	ป้องกันการแช่ในน้ำเป็นเวลานาน

*) ใช้ไม่ได้กับพัดลมเครื่องไฟฟ้า

การป้องกันมอเตอร์ IP 54 เป็นมาตรฐาน ระดับการป้องกันที่สูงขึ้น IP 55 และ IP 65 ตามคำขอ

ไดรฟ์ที่ทำงานด้วยการสตาร์ทจำนวนมาก

ไดรฟ์ที่มีมวลเฉื่อยเพิ่มเติม (ใบพัดเฉื่อย)

ไดรฟ์ที่ควบคุมด้วยคอนเวอร์เตอร์ที่มีช่วงการควบคุมมากกว่า 1:20

ตัวแปลงที่ควบคุมไดรฟ์ที่รักษาแรงบิดพิกัดที่ความเร็วต่ำหรือในตำแหน่งหยุด

วิธีการคำนวณกำลังไฟฟ้า

ทางเลือกของกำลังเครื่องยนต์ที่โหลดคงที่นั้นดำเนินการตามสภาพ (ตัวเลือกที่ใหญ่กว่าในแคตตาล็อก) ในกรณีนี้ เครื่องยนต์ขึ้นมาเพื่อให้ความร้อน

พิจารณาทางเลือกของกำลังมอเตอร์ภายใต้ภาระตัวแปร:

1. วิธีขาดทุนเฉลี่ย (วิธีทางตรง)

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับแผนภาพการโหลด พิจารณาวิธีการพิจารณาความสูญเสียในเครื่องยนต์โดยตรง

1) กำลังเฉลี่ยของเพลามอเตอร์คำนวณโดยใช้สูตร

, กฎหมายจูล-เลนซ์

การสูญเสียมอเตอร์เป็นสัดส่วนกับกำลังงาน ดังนั้นการทำความร้อนของเครื่องยนต์ไม่ได้ถูกกำหนดโดย , แต่โดย . ปัญหาการคำนวณขาดทุนจึงเกิดขึ้น

2) การเลือกกำลังเครื่องยนต์

ที่ไหน k= 1.2...1.3 - ปัจจัยด้านความปลอดภัยโดยคำนึงถึงสัดส่วนของการสูญเสียต่อกำลังสองของกระแส

3) การคำนวณการสูญเสียที่โหลดต่างๆ โดยใช้กราฟรายการตามสูตร

4) กำหนดการสูญเสียเฉลี่ยต่อรอบ ;

5) การเลือกกำลังเครื่องยนต์ตามสภาพ โดยที่ - เครื่องยนต์ขึ้นมาเพื่อให้ความร้อน

6) ต้องตรวจสอบมอเตอร์ที่เลือกสำหรับการโอเวอร์โหลดและสภาวะการสตาร์ท

ดีพีที: , ;

นรก: ,

วิธีการเทียบเท่า

วิธีการเหล่านี้เป็นทางอ้อมเนื่องจากคำนึงถึงความสูญเสียในเครื่องไฟฟ้าทางอ้อม

1) วิธีกระแสเทียบเท่า

มีการคำนวณกระแสเทียบเท่าบางส่วนการสูญเสียซึ่งเทียบเท่ากับกระแสจริงที่มีโหลดผันแปรตั้งแต่

2) วิธีโมเมนต์เทียบเท่า ที่ f-const

; - เครื่องยนต์ร้อนขึ้น

3) วิธีการเทียบเท่าที่ Ф-const, -const

; - เครื่องยนต์ร้อนขึ้น

ต้องตรวจสอบมอเตอร์ที่เลือกสำหรับการโอเวอร์โหลดและสภาวะการสตาร์ท

การใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับวิธีกระแสไฟที่เท่ากัน วิธีที่แคบที่สุดสำหรับวิธีกำลังไฟฟ้าที่เท่ากัน วิธีการของกระแสและพลังงานที่เท่ากันไม่สามารถใช้ได้กับการควบคุมแบบสองโซน เนื่องจากมีบล็อกของผลิตภัณฑ์ในสูตร , . แม่นยำยิ่งขึ้นคือวิธีการสูญเสียเฉลี่ย (วิธีทางตรง)

หมายเหตุ: ในโหมดไม่ต่อเนื่อง มอเตอร์จะถูกเลือกจากเงื่อนไข

;

ที่นี่ไม่ได้ใช้วิธีการของแรงบิดและกระแสที่เท่ากัน หากภาระในรอบต่างกันไม่เท่ากัน ให้คำนวณ PV เฉลี่ยโดยคำนึงถึง นรอบ

ตัวแปลงไทริสเตอร์

ข้อดี: ก) ความน่าเชื่อถือ; ข) น้ำหนักเบา c) พลังควบคุมต่ำ ง) ความเร็วสูง จ) ประสิทธิภาพสูง (0.95-0.97)

ข้อเสีย: ก) ไม่ทนต่อการโอเวอร์โหลด; b) ลดลง cos ที่โหลดต่ำ c) การสร้างการสั่นของฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นในเครือข่ายเมื่อเปลี่ยนวาล์ว (เพื่อต่อสู้กับพวกมันพวกเขาเปิด TOP)

1. แผน TP และวิธีการควบคุม:

1) วงจรขับถอยหลังเป็นศูนย์

m=3 - เฟสของคอนเวอร์เตอร์ ข้อดี: ไทริสเตอร์น้อยลง มันถูกใช้ในไดรฟ์พลังงานต่ำ

2) วงจรบริดจ์สำหรับแก้ไขไดรฟ์ถอยหลัง (วงจรของ Larionov)

ม=6; ข้อดี: ก) โช้กที่ปรับให้เรียบน้อยลง b) ไทริสเตอร์คลาสที่เล็กกว่า; มันถูกนำไปใช้ในไดรฟ์ที่มีกำลังปานกลางและสูง

2. วิธีควบคุมย้อนกลับ TS:

ก) แยกกันเมื่อกลุ่มของไทริสเตอร์ถูกควบคุมในทางกลับกัน

ข้อดี: 1) ไม่มีกระแสไฟกระชากและจำเป็นต้องเปิดเครื่องปฏิกรณ์ไฟกระชาก (UR);

ข้อเสีย: 1) บริเวณกว้างของกระแสน้ำไม่สม่ำเสมอ; 2) ความไม่เป็นเชิงเส้นของลักษณะทางกลที่จุดกำเนิด 3) ตัวแปลงแรงดันย้อนกลับช้า

ในเวลาเดียวกัน มีการใช้การควบคุม TP แยกกันบ่อยขึ้น

b) ประสานกันเมื่อไทริสเตอร์ทั้งสองกลุ่มถูกควบคุมร่วมกันตามเงื่อนไข , และ , ;

ข้อดี: 1) ลักษณะเชิงเส้น; 2) เขตกระแสน้ำไม่ต่อเนื่องแคบ 3) ย้อนกลับอย่างรวดเร็ว

ข้อเสีย: 1) การปรากฏตัวของกระแสไฟกระชากแบบสถิตและไดนามิก เพื่อต่อสู้กับพวกมัน รวมเครื่องปฏิกรณ์ไฟกระชาก (UR)

3. คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของTP

1) ระบบควบคุมตัวแปลงไทริสเตอร์ (SUTP) หรือระบบควบคุมเฟสพัลส์ (SIFU)

ก) ด้วยแรงดันอ้างอิงฟันเลื่อยที่เสถียร . ไม่มีฮาร์โมนิกที่สูงกว่าในแรงดันอ้างอิง ให้การเปิดของไทริสเตอร์ที่ชัดเจน และใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังปานกลางและสูง

b) ด้วยแรงดันอ้างอิงไซน์ที่ไม่เสถียร . มันถูกใช้ในสถานีหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำที่มีการควบคุมความเร็วที่หลากหลายของสถานีย่อยของหม้อแปลงไฟฟ้า

c) ถ้า SUTP เป็นดิจิตอล มุมเปิดของไทริสเตอร์คือ รหัสตัวเลขอยู่ที่ไหน

2) ส่วนกำลังของ TP

อธิบายโดยนิพจน์ , ที่ไหน - EMF TP ที่แก้ไขสูงสุด นอกจากนี้ TP มีความล่าช้า เฉลี่ย . สำหรับ m=6 .

ก) SUTP ที่มีแรงดันอ้างอิงฟันเลื่อยที่เสถียร

การพึ่งพาอาศัยกันแบบไม่เชิงเส้น .

b) SUTP ที่มีแรงดันอ้างอิงไซน์ที่ไม่เสถียร

; - การพึ่งพาอาศัยกันเชิงเส้น !

สามารถเห็นได้จากตัวเลขที่ความผันผวนของแรงดันไฟ AC (เส้นประ) ส่งผลกระทบต่อ EMF เอาต์พุตในกรณี a) และไม่ส่งผลกระทบในกรณี b)

3) โหลด TP (เครื่องยนต์) สร้างธรรมชาติของกระแสของคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งสามารถต่อเนื่อง ขอบเขต-ต่อเนื่อง และไม่ต่อเนื่อง

ธรรมชาติของกระแสไฟส่งผลต่อลักษณะของไดรฟ์ ในโซนกระแสต่อเนื่อง ลักษณะจะแข็ง เนื่องจากความต้านทานภายในของคอนเวอร์เตอร์มีขนาดเล็ก ด้วยกระแสไฟไม่สม่ำเสมอความต้านทานภายในของ TC จะเพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งจะช่วยลดความแข็งแกร่งของลักษณะเฉพาะ ความต้านทานสวิตชิ่งอยู่ที่ไหน เกิดขึ้นในโหมดกระแสต่อเนื่องเมื่อเฟสทับซ้อนกัน - ความต้านทานไดนามิกของไทริสเตอร์

โซนกระแสไฟไม่สม่ำเสมอนั้นไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งต่อการควบคุม เนื่องจากความแข็งแกร่งของลักษณะการขับเคลื่อนลดลง และการพึ่งพาที่ไม่เป็นเชิงเส้นปรากฏขึ้น (ดูรูปที่)

เซ็นเซอร์ทั่วไป

พิจารณาเซ็นเซอร์ของระบบสากลภายในประเทศของตัวควบคุมบล็อกของการออกแบบแอนะล็อก (UBSR-AI)

1) เซ็นเซอร์ปัจจุบัน DT1-AI การใช้เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน (OU) ช่วยให้คุณสามารถแยกพลังงานและวงจรควบคุมของไดรฟ์ซึ่งจำเป็นสำหรับเหตุผลด้านความปลอดภัย ได้รับ ถูกเลือกเพื่อให้กระแสสูงสุดที่วัดได้สอดคล้องกับ

2) เซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้า DN1-AI เกนถูกเลือกเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้สูงสุดสอดคล้องกับ

3) เซ็นเซอร์ EMF

3) เซ็นเซอร์ความเร็ว เครื่องวัดความเร็วรอบที่แม่นยำของกระแสตรงและกระแสสลับใช้เป็นเซ็นเซอร์ความเร็ว

4) เซ็นเซอร์ตำแหน่ง

ก) ตัวแก้ไข มันทำงานบนหลักการของหม้อแปลงหมุนไซน์โคไซน์ (SCRT) ในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบหมุน โรเตอร์ประกอบด้วยขดลวด (ขดลวด) ซึ่งประกอบกับขดลวดสเตเตอร์ ทำให้เกิดหม้อแปลง โดยหลักการแล้ว รีโซลเวอร์ถูกจัดเรียงในลักษณะเดียวกันทุกประการ โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่สเตเตอร์ไม่ได้ทำมาจากที่ใดอันหนึ่ง แต่มาจากขดลวดสองอันที่ทำมุม 90 ° ซึ่งกันและกัน รีโซลเวอร์ใช้เพื่อกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของเพลามอเตอร์ภายในหนึ่งรอบ นอกจากนี้ ค่าความเร็วจะถูกกำหนดจากสัญญาณรีโซลเวอร์และจำลองตัวเข้ารหัสส่วนเพิ่มสำหรับการควบคุมตำแหน่ง ตัวแก้ไขโรเตอร์ติดอยู่กับเพลามอเตอร์ เพื่อที่จะสามารถส่งแรงดันไฟฟ้าพาหะสลับไปยังโรเตอร์โดยไม่ต้องใช้แปรง ขดลวดเพิ่มเติมจะถูกวางบนสเตเตอร์และโรเตอร์ จากแรงดันเอาต์พุตไซน์สองขั้วและเลื่อนไป 90° (รูปที่ 7) เป็นไปได้ที่จะกำหนดมุมของโรเตอร์ ความเร็ว และสัญญาณตำแหน่งที่เพิ่มขึ้น (การจำลองแบบเพิ่มหน่วยเข้ารหัส)

b) โฟโตอิเล็กทริคเซนเซอร์ของซีรีส์ PDF ไม่มีอุณหภูมิและเวลาเลื่อนลอย 500-5000 การแสดงผล/รอบ

5) เซ็นเซอร์ไม่ตรงกัน ใช้ในระบบติดตาม

ก) โพเทนชิโอเมตริกไม่ตรงกันเซ็นเซอร์

b) Selsyns ในโหมดหม้อแปลง เซลซินมีขดลวดสเตเตอร์ 2 เฟสและโรเตอร์โรเตอร์ 3 เฟส แกนของเซ็นเซอร์เซลซินถูกตั้งค่าให้เคลื่อนไหวจากอุปกรณ์หลักและแกนของตัวรับเซลซิน - จากผู้บริหาร ด้วยมุมที่แตกต่างกัน (เช่น ข้อผิดพลาดในการติดตาม) แรงดันไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นบนขดลวดสเตเตอร์ Selsyns ทำงานกับมุมข้อผิดพลาดสูงถึง 90 องศาจากนั้นสัญญาณ "โรลโอเวอร์" จะเกิดขึ้น (ดูรูป) นอกจากนี้ยังมี inductosyns - แอนะล็อกเชิงเส้นของเซลซิน

หน่วยงานกำกับดูแลทั่วไป

1) สถิติอธิบายโดยสมการพีชคณิต (AE) และไดนามิก - โดยดิฟเฟอเรนเชียล เพื่ออำนวยความสะดวกในการศึกษาพลศาสตร์ของระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่ซับซ้อนโดยใช้การแปลงลาปลาซ ย้ายจากโดเมน t ชั่วคราวไปยังโดเมน p ของรูปภาพ โดยที่ p (s) เป็นตัวดำเนินการสร้างความแตกต่าง (Laplace) ในกรณีนี้ ชุดควบคุมจะถูกแทนที่ด้วย AU

ฟังก์ชันถ่ายโอน (TF) W(p) คืออัตราส่วนของภาพ Laplace ของตัวแปรเอาต์พุตต่ออินพุต (ดูหลักสูตร TAU)

2) ตัวชี้วัดคุณภาพของกระบวนการเปลี่ยนผ่าน พิจารณากระบวนการชั่วคราวในระบบปิด:

ก) ข้อผิดพลาดคงที่ ;

b) เวลาของกระบวนการชั่วคราว - เวลาของรายการสุดท้ายของค่าควบคุมในโซน 5%;

ค) เกินเหตุ ;

3) หน่วยงานกำกับดูแลทั่วไป ใช้ในระบบปิดเพื่อให้ได้ตัวชี้วัดคุณภาพที่ต้องการ ตัวควบคุมสัดส่วน (P), สัดส่วน-อินทิกรัล (PI) และตัวควบคุมสัดส่วน-อินทิกรัล-อนุพันธ์ (PID) ที่ใช้กันมากที่สุด การเลือกประเภทของคอนโทรลเลอร์นั้นพิจารณาจากฟังก์ชันการถ่ายโอนของออบเจ็กต์ควบคุม ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของหน่วยงานกำกับดูแล

; ;

การใช้งานวงจรแอนะล็อก	ได้รับ
;
; ;

วงเดียว SEP

หลายคนเข้าใจผิดคิดว่าไดรฟ์ไฟฟ้าเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานบางประเภท อันที่จริงสิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าไม่เพียงแต่ประกอบด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังมีกระปุกเกียร์ ระบบควบคุมสำหรับมัน เซ็นเซอร์ป้อนกลับ รีเลย์ต่างๆ ฯลฯ นี่ไม่ใช่ระบบไฟฟ้า แต่เป็นระบบไฟฟ้า สามารถปรับได้ (อัตโนมัติ อัตโนมัติ หรือไม่ใช่อัตโนมัติ) หรือไม่ปรับได้ (ปั๊มในครัวเรือน ฯลฯ) เราจะพิจารณาประเภทของอุปกรณ์ควบคุม

ไดรฟ์ไฟฟ้าไม่อัตโนมัติ

เมื่ออุปกรณ์นี้ทำงาน การดำเนินการทั้งหมดเพื่อควบคุมพิกัดจะดำเนินการในโหมดกำหนดเอง นั่นคือสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ประเภทนี้จำเป็นต้องมีผู้ปฏิบัติงานซึ่งจะตรวจสอบการดำเนินการตามกระบวนการที่ถูกต้อง ตัวอย่างคือไดรฟ์เครนไฟฟ้า ซึ่งผู้ปฏิบัติงานเป็นผู้ดำเนินการทั้งหมด

ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ

ระบบอัตโนมัติมีสัญญาณป้อนกลับตามพิกัดหรือพารามิเตอร์ต่างจากไดรฟ์ที่ไม่ใช่แบบอัตโนมัติ (กระแสไฟของมอเตอร์, ความเร็ว, ตำแหน่ง, แรงบิด) ด้านล่างเป็นแผนภาพบล็อก:

ไดอะแกรมโครงสร้างของไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ

ZA - อุปกรณ์ป้องกัน (เบรกเกอร์วงจร ฟิวส์ ฯลฯ)

PEE - เครื่องแปลงพลังงานไฟฟ้า (chastotnik, ตัวแปลงไทริสเตอร์)

DT - เซ็นเซอร์ปัจจุบัน

DN - เซ็นเซอร์แรงดัน

SU PEE - ระบบควบคุมคอนเวอร์เตอร์

PU - แผงควบคุม

PM - กลไกการส่งกำลัง (ข้อต่อ, กระปุกเกียร์, ฯลฯ )

RO - ร่างกายทำงาน

ED - มอเตอร์ไฟฟ้า

ด้วยโครงสร้างการควบคุมดังกล่าว ระบบควบคุม PEE ไม่เพียงควบคุมคอนเวอร์เตอร์เท่านั้น แต่ยังควบคุมทั้งระบบในคราวเดียวอีกด้วย ด้วยการควบคุมดังกล่าว เซ็นเซอร์ป้อนกลับจะควบคุมพารามิเตอร์และส่งสัญญาณไปยังผู้ปฏิบัติงาน ระบบนี้ในโหมดอัตโนมัติสามารถดำเนินการบางอย่างได้ (เริ่ม หยุด ฯลฯ) แต่ยังต้องมีบุคคลอยู่เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์นี้ ตัวอย่างเช่น การเปิดตัวของสายพานลำเลียงแบบหลายสายซึ่งไม่ใช่ทุกสายพานลำเลียงที่เริ่มต้นในคราวเดียว แต่ในทางกลับกัน เมื่อคำนึงถึงเวลาเริ่มต้นของแต่ละสายการผลิตและเงื่อนไขการเริ่มต้นด้วย เช่นนั้นพวกเขาก็หยุด

ดังที่เราเห็นได้จากแผนภาพบล็อก สัญญาณตอบรับมาถึงคอนโซลของผู้ควบคุมเครื่อง ซึ่งสังเกตกระบวนการทางเทคโนโลยีโดยตรง และส่วนหนึ่งมาที่ระบบควบคุมของอุปกรณ์แปลงสัญญาณเพื่อใช้การป้องกันขั้นพื้นฐานและดำเนินการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในสัญญาณการตั้งค่าที่กำลังจะเกิดขึ้น จากแผงควบคุม

ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ

ไม่จำเป็นต้องมีบุคคลสำหรับการทำงานของไดรฟ์ไฟฟ้าในโหมดอัตโนมัติ ในกรณีนี้ ทุกอย่างเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ ด้านล่างเป็นแผนภาพบล็อก:

ไดอะแกรมโครงสร้างของระบบควบคุมอัตโนมัติของไดรฟ์ไฟฟ้า

APCS - ระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ

ดังที่เราเห็นได้จากแผนภาพบล็อก เซ็นเซอร์ป้อนกลับทั้งหมดมาที่ระบบควบคุมกระบวนการ มันประมวลผลสัญญาณจากเซ็นเซอร์ และส่งสัญญาณควบคุมไปยังระบบย่อยอื่นๆ โครงสร้างการควบคุมนี้สะดวกมาก เนื่องจากไม่ต้องมีการตรวจสอบกระบวนการอย่างต่อเนื่องโดยผู้ปฏิบัติงาน และลดอิทธิพลของปัจจัยมนุษย์ ตัวอย่างเช่น เครื่องยกของทุ่นระเบิดที่ทันสมัยซึ่งสามารถทำงานได้ในโหมดอัตโนมัติ นำทางโดยเซ็นเซอร์ป้อนกลับ

ในโลกสมัยใหม่ ระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติกำลังได้รับการแนะนำอย่างแข็งขัน ไม่เพียงแต่สำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าเท่านั้น ไม่ค่อยมีระบบที่มีการควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยีแบบแมนนวล ทุกระบบเป็นระบบอัตโนมัติหรือระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติได้รับการนำไปใช้อย่างสมบูรณ์ในสายเหล่านี้

ไดรฟ์ไฟฟ้าที่ทันสมัยเป็นโครงสร้างที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียวของตัวแปลงพลังงานไฟฟ้า (มอเตอร์) ตัวแปลงพลังงานและอุปกรณ์ควบคุม ให้การแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลตามอัลกอริทึมของการติดตั้งเทคโนโลยี ขอบเขตของไดรฟ์ไฟฟ้าในอุตสาหกรรม การขนส่ง และชีวิตประจำวันมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่สร้างขึ้นในโลกมากกว่า 60% ถูกใช้โดยมอเตอร์ไฟฟ้า ดังนั้น ประสิทธิภาพของเทคโนโลยีประหยัดพลังงานจึงถูกกำหนดโดยประสิทธิภาพของไดรฟ์ไฟฟ้าเป็นส่วนใหญ่ การพัฒนาระบบขับเคลื่อนประสิทธิภาพสูง กะทัดรัด และประหยัดเป็นสิ่งสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่ ทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ส่งออกมีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง - การผลิตภาคอุตสาหกรรมของทรานซิสเตอร์สองขั้วเกทหุ้มฉนวน (IGBT) โมดูลพลังงานที่ใช้ (ชั้นวางและอินเวอร์เตอร์ทั้งหมด) รวมถึงโมดูลอัจฉริยะกำลัง (IPM) ด้วย การป้องกันคีย์และอินเทอร์เฟซในตัวได้รับการควบคุมสำหรับการเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ การเติบโตในระดับของการบูรณาการในเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์และการเปลี่ยนจากไมโครโปรเซสเซอร์ไปเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วยชุดอุปกรณ์ต่อพ่วงเฉพาะในตัวทำให้มีแนวโน้มการเปลี่ยนระบบควบคุมไดรฟ์แบบอะนาล็อกจำนวนมากด้วยระบบ การควบคุมแบบดิจิตอลโดยตรงการควบคุมแบบดิจิตอลโดยตรงไม่เพียงแต่หมายถึงการควบคุมโดยตรงจากไมโครคอนโทรลเลอร์โดยแต่ละคีย์ของตัวแปลงกำลังไฟฟ้า (อินเวอร์เตอร์และวงจรเรียงกระแสแบบควบคุม หากมี) แต่ยังมีความเป็นไปได้ที่จะอินพุตโดยตรงของสัญญาณป้อนกลับต่างๆ ลงในไมโครคอนโทรลเลอร์ (โดยไม่คำนึงถึงประเภทของสัญญาณ: ไม่ต่อเนื่อง แอนะล็อก หรือพัลส์) ตามด้วยการประมวลผลฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ภายในไมโครคอนโทรลเลอร์ ดังนั้น ระบบควบคุมแบบดิจิตอลโดยตรงจึงมุ่งเน้นไปที่การปฏิเสธแผงอินเทอร์เฟซเพิ่มเติมจำนวนมากและการสร้างตัวควบคุมการควบคุมไดรฟ์แบบบอร์ดเดียว ในขีดจำกัด ระบบควบคุมในตัวได้รับการออกแบบให้เป็นชิปตัวเดียว และเมื่อใช้ร่วมกับตัวแปลงพลังงานและเครื่องยนต์สำหรับผู้บริหาร ถูกรวมโครงสร้างเป็นหนึ่งเดียว - โมดูลการเคลื่อนไหวเมคคาทรอนิกส์

พิจารณาโครงสร้างทั่วไปของไดรฟ์ไฟฟ้า (รูปที่ 6.25) เป็นไปได้ที่จะแยกช่องสัญญาณโต้ตอบสองช่องในนั้น - กำลังซึ่งทำการถ่ายโอนและแปลงพลังงานจากไฟฟ้าเป็นเครื่องกลและข้อมูล

ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้า เครื่องจักรไฟฟ้าต่างๆ ใช้เป็นตัวแปลงไฟฟ้าเครื่องกล: กระแสสลับแบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัส ตัวสะสมและกระแสตรงแบบไม่มีแปรง สเต็ปปิ้ง วาล์วปฏิกิริยา ตัวเหนี่ยวนำวาล์ว ฯลฯ

ช่องข้อมูลออกแบบมาเพื่อควบคุมการไหลของพลังงาน ตลอดจนรวบรวมและประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับสถานะและการทำงานของระบบ และเพื่อวินิจฉัยการทำงานผิดปกติ ช่องข้อมูลสามารถโต้ตอบกับองค์ประกอบทั้งหมดของช่องสัญญาณกำลัง เช่นเดียวกับผู้ควบคุม ระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าอื่นๆ และระบบควบคุมระดับบนสุด

ข้าว. 6.25. โครงสร้างทั่วไปของไดรฟ์ไฟฟ้า

เป็นเวลานาน การใช้งานจำนวนมากของไดรฟ์แบบปรับความเร็วได้นั้นถูกจำกัดโดยสองปัจจัย:

ค่ากระแสแรงดันและความถี่สวิตชิ่งของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่อนุญาตค่อนข้างน้อย

การจำกัดความซับซ้อนของอัลกอริธึมการควบคุมที่นำไปใช้ในรูปแบบแอนะล็อกหรือบนไมโครเซอร์กิตแบบดิจิทัลในระดับการรวมขนาดเล็กและปานกลาง

การปรากฏตัวของไทริสเตอร์สำหรับกระแสและแรงดันไฟฟ้าสูงช่วยแก้ปัญหาของตัวแปลงสถิตสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสตรง อย่างไรก็ตาม ความจำเป็นในการบังคับปิดไทริสเตอร์ตามวงจรไฟฟ้าทำให้การสร้างอินเวอร์เตอร์อัตโนมัติซับซ้อนขึ้นอย่างมากสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ควบคุมด้วยความถี่ การเกิดขึ้นของทรานซิสเตอร์แบบ field-effect ที่ควบคุมอย่างเต็มรูปแบบซึ่งได้รับการกำหนดในวรรณคดีต่างประเทศว่าเป็น MOSFET (Metal - Oxide - Semiconductor Field Effect Transistor) และทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบหุ้มฉนวน IGBT (Isulated Gate Bipolar Transistor) ได้นำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีคอนเวอร์เตอร์และ การขยายขอบเขตของไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสอย่างต่อเนื่องพร้อมเครื่องแปลงความถี่ อีกปัจจัยหนึ่งที่นำไปสู่ความเป็นไปได้ของการเปิดตัวไดรฟ์ไฟฟ้าที่ควบคุมด้วยความถี่จำนวนมากคือการสร้างไมโครคอนโทรลเลอร์แบบชิปเดียวที่มีกำลังประมวลผลเพียงพอ

การวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตระบบขับเคลื่อนชั้นนำของโลกและวัสดุของงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ตีพิมพ์เผยแพร่ในพื้นที่นี้ช่วยให้เราสังเกตแนวโน้มที่เด่นชัดต่อไปนี้ในการพัฒนาไดรฟ์ไฟฟ้า:

ส่วนแบ่งของระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสตรงลดลงอย่างต่อเนื่องและส่วนแบ่งของ ระบบขับเคลื่อนพร้อมเครื่องยนต์ กระแสสลับ. ทั้งนี้เนื่องมาจากความน่าเชื่อถือต่ำของตัวสับเปลี่ยนเชิงกลและต้นทุนของมอเตอร์กระแสตรงที่สับเปลี่ยนสูงขึ้นเมื่อเทียบกับมอเตอร์ AC ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าในช่วงต้นศตวรรษหน้า ส่วนแบ่งของไดรฟ์ DC จะลดลงเหลือ 10% ของจำนวนไดรฟ์ทั้งหมด

ปัจจุบันแอปพลิเคชั่นเด่นคือ ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสแบบกรงกระรอก. ไดรฟ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ (ประมาณ 80%) ไม่ได้รับการควบคุม เนื่องจากต้นทุนของตัวแปลงความถี่คงที่ลดลงอย่างมาก ส่วนแบ่ง ไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสที่ควบคุมด้วยความถี่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ทางเลือกที่เป็นธรรมชาติสำหรับไดรฟ์ DC collector คือไดรฟ์ที่มี วาล์ว, เช่น สับเปลี่ยนทางอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องยนต์. เป็นผู้บริหาร เครื่อง DC brushless(BMPT) มอเตอร์ซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรหรือการกระตุ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (สำหรับกำลังสูง) ส่วนใหญ่จะใช้ ไดรฟ์ประเภทนี้มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการสร้างเครื่องมือกลและหุ่นยนต์ อย่างไรก็ตาม ไดรฟ์ประเภทนี้มีราคาแพงที่สุด การลดต้นทุนบางอย่างสามารถทำได้โดยใช้มอเตอร์รีลัคแทนซ์แบบซิงโครนัสเป็นตัวกระตุ้น

แรงขับเคลื่อนของศตวรรษหน้าตามการคาดการณ์ของผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่จะขับเคลื่อนโดยอิงจาก เปลี่ยนมอเตอร์ฝืน(ดู). เครื่องยนต์ประเภทนี้ผลิตได้ง่าย ผลิตได้เองและราคาถูก พวกเขามีโรเตอร์เฟอร์โรแมกเนติกแบบพาสซีฟโดยไม่มีขดลวดหรือแม่เหล็ก ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติผู้บริโภคที่สูงของไดรฟ์สามารถมั่นใจได้โดยใช้ระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์อันทรงพลังร่วมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ทันสมัย ความพยายามของนักพัฒนาหลายคนในโลกนี้กระจุกตัวอยู่ในพื้นที่นี้ สำหรับการใช้งานทั่วไป มอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีการกระตุ้นตัวเองมีแนวโน้มดี และสำหรับไดรฟ์ฉุด มอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีการกระตุ้นอิสระจากด้านสเตเตอร์มีแนวโน้ม ในกรณีหลัง มีความเป็นไปได้ของการควบคุมความเร็วแบบสองโซนโดยการเปรียบเทียบกับไดรฟ์ DC ทั่วไป

6.2.1. ไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส
ด้วยการควบคุมสเกลาร์

วิธีการควบคุมสเกลาร์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณสมบัติคงที่ที่ต้องการ และถูกนำมาใช้ในไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีการโหลดที่ "เงียบ" ที่อินพุตของระบบเหล่านี้ตามกฎแล้ว ตัวสร้างความเข้มถูกเปิด ซึ่งจำกัดอัตราการเพิ่มขึ้น (ลดลง) ของสัญญาณอินพุตให้เป็นค่าที่กระบวนการในระบบถือได้ว่าคงที่ กล่าวคือ คำศัพท์อาจถูกละเลยในสมการ , เช่น .

ในรูป 6.26 แสดงลักษณะทางกลของมอเตอร์กรงกระรอกแบบอะซิงโครนัสสำหรับกฎควบคุมทั้งสี่สำหรับแบบจำลองเชิงเส้นที่ไม่คำนึงถึงความอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็ก ควรย้ำอีกครั้งว่ากฎหมายควบคุมที่ระบุไว้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและได้รับการพิสูจน์แล้วเป็นอย่างดีในไดรฟ์ไฟฟ้า โดยที่ไม่จำเป็นต้องควบคุมความเร็ว และไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในแรงบิดของโหลด

ข้าว. 6.26. ลักษณะทางกลของ AKZ
ภายใต้กฎหมายควบคุมที่แตกต่างกัน

กฎหมายที่ง่ายที่สุดคือข้อแรก: กฎหมายนี้ เมื่อใช้อินเวอร์เตอร์ที่มี PWM แบบไซน์ จะถูกนำมาใช้ในตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์เกือบทั้งหมด ซึ่งผลิตโดยบริษัทจำนวนมากและมีจำหน่ายในตลาด ความสะดวกของกฎหมายนี้อยู่ที่การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าสามารถทำงานได้โดยไม่มีการตอบสนองของความเร็วติดลบ และมีความแข็งแกร่งตามธรรมชาติของลักษณะทางกลในช่วงการควบคุมความเร็วที่จำกัด

ในไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีการควบคุมสเกลาร์ ความสัมพันธ์อื่นๆ ระหว่างความถี่และแรงดันไฟฟ้ายังใช้เพื่อควบคุมหรือทำให้ความเร็วคงที่อีกด้วย การเลือกอัตราส่วนนี้ขึ้นอยู่กับโมเมนต์โหลดและพิจารณาจากเงื่อนไขในการรักษาความสามารถในการโอเวอร์โหลด:

ที่ไหน เอ็ม max คือแรงบิดสูงสุดของไฟฟ้าลัดวงจร Μ เอช -โมเมนต์โหลดบนเพลาเครื่อง

กฎของการเปลี่ยนแปลงแรงดันและความถี่ที่เป็นไปตามข้อกำหนด (6.15) ภายใต้สมมติฐาน rs= 0, ติดตั้งแล้ว
ส.ส. คอสเตนโก กฎหมายนี้มีรูปแบบ

ที่ไหน คุณหนู,ฉ NOM,Μ นอม -ค่าที่ระบุในข้อมูลหนังสือเดินทางของเครื่อง

หากทราบกฎของการเปลี่ยนแปลงแรงบิดล่วงหน้า อัตราส่วนที่ต้องการของแรงดันและความถี่ที่เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์สามารถกำหนดได้ พิจารณาโหลดแบบคลาสสิกสามประเภทบนเพลาเครื่อง:

เอ็ม โฮ= const, ; P H = M H wm = const, ; . (6.16)

ผู้เปลี่ยนรูปแบบในตลาดมักได้รับการออกแบบให้กำหนดค่าใหม่เพื่อรองรับกฎหมายทั้งสามฉบับ วงจรไดรฟ์ไฟฟ้าที่ใช้กฎหมายที่พิจารณาแล้วแสดงในรูปที่ 6.27. ตัวแปลงฟังก์ชัน (FC) ใช้การขึ้นต่อกัน (6.16) ซึ่งกำหนดโดยธรรมชาติของโหลด ตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์ (SC) ประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์อัตโนมัติและระบบควบคุม ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดความเข้ม (SI) ดังที่ระบุไว้แล้ว จะสร้างสัญญาณอินพุตที่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ในกรณีนี้ การเพิ่มความเร็วในไดรฟ์จะไม่มาพร้อมกับความผันผวนของแรงบิดและกระแสที่รุนแรง ซึ่งสังเกตได้ระหว่างการสตาร์ทโดยตรง

ข้าว. 6.27. ไดอะแกรมการทำงานของอะซิงโครนัสแบบเปิด

สำหรับการโหลดที่ซับซ้อนมากขึ้น กฎอื่นๆ ของการควบคุมสเกลาร์จะถูกใช้ ซึ่งดำเนินการโดยใช้ผลป้อนกลับ กฎหมายเหล่านี้ถูกกล่าวถึงข้างต้นบนพื้นฐานของการวิเคราะห์การทำงานของเครื่องอะซิงโครนัสในสถานะคงตัว

พิจารณากฎหมายควบคุมสเกลาร์อื่นซึ่งใช้ในการสร้างไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีอินเวอร์เตอร์กระแสไฟอิสระ - นี่คือกฎหมายψ R= คอนเทมโพรารี

การใช้งานการพึ่งพานี้ในไดรฟ์ไฟฟ้าจะแสดงในแผนภาพการทำงาน (รูปที่ 6.28) ระบบดังกล่าวเรียกว่าความถี่กระแส

บล็อก PP ในระบบสามารถทำได้สองวิธี ในกรณีแรก (รูปที่ 6.28) ประกอบด้วยวงจรเรียงกระแสควบคุม ตัวกรองอุปนัยแบบอนุกรม และอินเวอร์เตอร์อัตโนมัติ ควรเน้นว่าตัวกรองอุปนัยทำให้อินเวอร์เตอร์มีลักษณะของแหล่งกระแส แหล่งปัจจุบันดังกล่าวเรียกว่าพารามิเตอร์

ข้าว. 6.28. แผนภาพการทำงานของอะซิงโครนัส
ไดรฟ์ไฟฟ้าพร้อมการควบคุมสเกลาร์

6.2.2. ไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส
ด้วยการควบคุมเวกเตอร์

ในรูป 6.29 แสดงโครงสร้างของไดรฟ์ AC พร้อมการควบคุมเวกเตอร์ สามารถใช้มอเตอร์ซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แมกนีโตอิเล็กทริกแบบแอคทีฟหรือมอเตอร์รีลัคแทนซ์แบบซิงโครนัสเป็นมอเตอร์สำหรับผู้บริหารได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้โครงสร้างนี้เพื่อควบคุมมอเตอร์รีลักแตนซ์แบบสวิตช์สามเฟสที่มีการจ่ายไฟแบบไบโพลาร์ เช่นเดียวกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในโหมดมอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่าน

อินเวอร์เตอร์ที่ใช้สวิตช์ IGBT หรือโมดูลพลังงานอัจฉริยะใช้เป็นตัวแปลงพลังงาน ไดรเวอร์คีย์อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับเอาท์พุต เครื่องกำเนิด PWMไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทำงานใน การปรับความกว้างพัลส์เวกเตอร์ฐาน(การปรับเวคเตอร์ PWM) ซึ่งเพิ่มการใช้ประโยชน์จากแรงดันไฟ DC link สูงสุด และลดการสูญเสียไดนามิกในอินเวอร์เตอร์ให้เหลือน้อยที่สุด (รายละเอียดด้านล่างเพิ่มเติม)

ข้าว. 6.29. ไดอะแกรมโครงสร้างของไดรฟ์
ตัวควบคุมเวกเตอร์ AC

โครงสร้างในรูป 6.29 ถือว่าใช้ตัวเข้ารหัสพัลส์สำหรับตำแหน่งของโรเตอร์มอเตอร์ สัญญาณจากเซ็นเซอร์จะถูกป้อนโดยตรงไปยังคอนโทรลเลอร์และประมวลผลในบล็อกการประมาณตำแหน่งซึ่งสามารถใช้งานได้โดยใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงพิเศษ - จับเวลาด้วยโหมดการทำงาน "สี่เหลี่ยมจัตุรัส". รหัสของตำแหน่งทางกลของโรเตอร์จะถูกแปลงโดยทางโปรแกรมเป็นรหัสของตำแหน่งไฟฟ้าของโรเตอร์ภายในการแบ่งขั้วของเครื่อง q ในการใช้หน่วยประมาณความเร็วสามารถใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงพิเศษของไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ซึ่งหลักการทำงานจะขึ้นอยู่กับการวัดช่วงเวลาเพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานในส่วนที่กำหนดของเส้นทาง (ตัวประมาณความเร็ว)หรืออุปกรณ์ต่อพ่วงเอนกประสงค์ เช่น ตัวประมวลผลเหตุการณ์หรือ ผู้จัดการเหตุการณ์. ในกรณีหลัง ตัวจับเวลาที่ทำงานในโหมด "สี่เหลี่ยมจัตุรัส" เป็นฐานสำหรับหนึ่งในช่องเปรียบเทียบ ทันทีที่เครื่องยนต์ถึงระยะทางที่กำหนด จะเกิดการขัดจังหวะการเปรียบเทียบ ในรูทีนการบริการสำหรับการขัดจังหวะนี้ CPU จะกำหนดช่วงเวลาตั้งแต่การขัดจังหวะครั้งก่อนและคำนวณความเร็วไดรฟ์ปัจจุบัน w เป็นที่พึงปรารถนาที่ตัวจับเวลาที่ทำงานในโหมด "กำลังสอง" ช่วยให้สามารถเริ่มต้นได้ตามจำนวนเครื่องหมายต่อการปฏิวัติของตัวเข้ารหัสพัลส์ และยังมีโหมดสำหรับแก้ไขสถานะโดยอัตโนมัติโดยใช้ตัวเข้ารหัสอ้างอิง เครื่องประมาณความเร็วต้องทำงานด้วยความละเอียดที่ปรับได้ทั้งในแง่ของจำนวนพัลส์ต่อช่วงการวัดความเร็ว (ตั้งแต่ 1 ถึง 255) และความละเอียดที่ปรับได้ในเวลา (ความละเอียดสูงสุด 50-100 ns พร้อมช่วงการปรับความละเอียด 1:128) . หากตรงตามข้อกำหนดข้างต้นสำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงของไมโครคอนโทรลเลอร์ จะสามารถวัดความเร็วในช่วงอย่างน้อย 1:20000 โดยมีความแม่นยำไม่ต่ำกว่า 0.1% ในการวัดตัวแปรทางไฟฟ้า ไมโครคอนโทรลเลอร์ต้องมี ADC . ในตัวด้วยความละเอียดอย่างน้อย 10 - 12 บิต และเวลาในการแปลงอย่างน้อย 5 - 10 µs ตามกฎแล้ว ช่องสัญญาณ ADC แปดช่องนั้นเพียงพอที่จะรับสัญญาณไม่เพียงแค่เฟสปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสัญญาณป้อนกลับแรงดันและกระแสไฟในลิงก์ DC เช่นเดียวกับสัญญาณการตั้งค่าภายนอก สัญญาณแอนะล็อกเพิ่มเติมจะใช้ในการติดตั้งอินเวอร์เตอร์และการป้องกันมอเตอร์ การทำงานของ ADC จะมีประสิทธิผลมากขึ้นหากไมโครคอนโทรลเลอร์อนุญาตให้สแกนอัตโนมัติและเริ่มกระบวนการแปลง โดยปกติจะทำโดยใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงแยกต่างหาก − ตัวประมวลผลธุรกรรมต่อพ่วงหรือใช้ โหมดเริ่มต้นอัตโนมัติของ ADCจากตัวประมวลผลเหตุการณ์หรือเครื่องกำเนิดสัญญาณ PWM ขอแนะนำให้สุ่มตัวอย่างสัญญาณแอนะล็อกอย่างน้อยสองสัญญาณพร้อมกัน

ในบล็อกการมอดูเลต PWM ของเวกเตอร์ ส่วนประกอบเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นระบบพิกัดเชิงขั้ว (g, r) ที่เกี่ยวข้องกับแกนตามยาวของโรเตอร์ก่อน จากนั้นจึงคำนึงถึงตำแหน่งปัจจุบันของโรเตอร์ q ซึ่งเป็นภาคการทำงาน , กำหนดมุมภายในเซกเตอร์ และองค์ประกอบของเวกเตอร์ฐานในระบบพิกัดสัมบูรณ์ที่เกี่ยวข้องกับสเตเตอร์ แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขดลวดของมอเตอร์ U a , U b , U c จะเกิดขึ้น การแปลงพิกัดทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้น (การแปลงแบบ Park และ Clark แบบไปข้างหน้าและแบบผกผัน) จะต้องดำเนินการแบบเรียลไทม์ เป็นที่พึงปรารถนาที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ในการติดตั้งระบบควบคุมเวกเตอร์มี ไลบรารีฟังก์ชันในตัวปรับให้เหมาะกับการควบคุมมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงฟังก์ชันการแปลงพิกัด เวลาในการใช้งานของแต่ละฟังก์ชันเหล่านี้ไม่ควรเกินสองสามไมโครวินาที

คุณลักษณะที่โดดเด่นของระบบควบคุมเวกเตอร์สำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสคือความจำเป็นในการใช้หน่วยคำนวณเพิ่มเติม ซึ่งจะประเมินตำแหน่งเชิงมุมปัจจุบันของเวกเตอร์ฟลักซ์ของโรเตอร์ สิ่งนี้ทำบนพื้นฐานของการแก้ปัญหาตามเวลาจริงของระบบสมการเชิงอนุพันธ์ที่รวบรวมตามแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของเครื่องยนต์ โดยปกติการดำเนินการดังกล่าวต้องการทรัพยากรการคำนวณเพิ่มเติมของโปรเซสเซอร์กลาง

6.2.3. วาล์วและไม่สัมผัส
เครื่อง DC

เครื่อง DC แบบไม่สัมผัส (BMPT) และเครื่องวาล์ว (VM) เป็นมอเตอร์ซิงโครนัสในระบบปิด (รูปที่ 6.30) ใช้งานโดยใช้เซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ (RPS) ตัวแปลงพิกัด (PC) และตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์กำลัง (PSC) ).

ความแตกต่างระหว่าง BMPT และ VM เป็นเพียงวิธีสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์กำลัง ในกรณีแรก แรงดันพัลซิ่ง (กระแส) จะเกิดขึ้นที่ขดลวดของเครื่อง ในกรณีที่สอง แรงดันไฟฟ้าแบบไซน์หรือกึ่งไซนัส (กระแส) จะเกิดขึ้นที่เอาต์พุตของ SPP

ควรสังเกตว่า BMPT แตกต่างจากสเต็ปปิ้งแมชชีนที่รวมอยู่ในระบบผลิตไฟฟ้าแรงสูงแบบปิด ในนั้น แรงดันจะเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโรเตอร์ และนี่คือความแตกต่างพื้นฐานจากสเต็ปปิ้ง ซึ่งตำแหน่งของโรเตอร์ขึ้นอยู่กับจำนวนของพัลส์ควบคุม

ข้าว. 6.30 น. แผนภาพการทำงานของ BMPT และ VM

มอเตอร์ฮิสเทรีซิสและรีลักแตนซ์มีความโดดเด่นในชุดเครื่องซิงโครนัส เครื่องเหล่านี้ไม่ค่อยได้ใช้ในไดรฟ์ไฟฟ้า

ในบรรดาเครื่องจักรซิงโครนัสที่พิจารณาแล้วทั้งหมดในระบบควบคุมนั้นถือว่าเครื่องวาล์วมีแนวโน้มดีที่สุด

ในการใช้งานหลายอย่าง ตัวอย่างเช่น สำหรับไดรฟ์ที่มีสวิตช์รีลัคแทนซ์และมอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่าน การรักษาระดับกระแสไฟคงที่ที่กำหนดไว้ในขดลวดของมอเตอร์ในช่วงเวลาการเปลี่ยนก็ค่อนข้างเพียงพอ โครงสร้างของระบบควบคุมง่ายขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ลักษณะเฉพาะของวงจร (รูปที่ 6.31) คือเครื่องกำเนิด PWM ให้การทำงานสองอย่างพร้อมกัน: การสลับเฟสของมอเตอร์อัตโนมัติตามสัญญาณเซ็นเซอร์ตำแหน่งและรักษากระแสให้อยู่ในระดับที่กำหนดโดยควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับมอเตอร์ ขดลวด

ฟังก์ชั่นแรกสามารถใช้งานได้โดยอัตโนมัติหากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีตัวในตัว หน่วยควบคุมเอาท์พุท A ที่รับคำสั่งจากตัวประมวลผลเหตุการณ์ ฟังก์ชันที่สองเป็นฟังก์ชันดั้งเดิมและใช้งานโดยการเปลี่ยนรอบการทำงานของสัญญาณ PWM เอาต์พุต ในการประมาณตำแหน่งของโรเตอร์มอเตอร์ คุณสามารถใช้ตัวเข้ารหัสองค์ประกอบฮอลล์หรือตัวเข้ารหัสพัลส์ที่มีราคาแพงกว่าได้ ในกรณีแรก สัญญาณจากเซ็นเซอร์ตำแหน่งจะเข้าสู่ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่อินพุต โมดูลจับภาพตัวประมวลผลเหตุการณ์.

การทำงานของแต่ละขั้นตอนจำนวนเต็มโดยมอเตอร์จะถูกระบุโดยตัวประมวลผลเหตุการณ์และทำให้เกิดการสลับอัตโนมัติของคีย์อินเวอร์เตอร์ การขัดจังหวะที่เกิดขึ้นทุกครั้งที่มีการดักจับขอบจากตัวเข้ารหัส ใช้เพื่อประมาณเวลาระหว่างการสลับสองสวิตช์ที่อยู่ติดกันและความเร็วของไดรฟ์เพิ่มเติม ในกรณีที่สอง คุณสามารถรับข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับตำแหน่งปัจจุบันของโรเตอร์มอเตอร์และความเร็ว ซึ่งอาจจำเป็นในไดรฟ์ที่มีการควบคุมอัจฉริยะของมุมเปลี่ยนตามฟังก์ชันของความเร็ว ดังนั้นระบบควบคุมเวกเตอร์ของไดรฟ์ AC ที่เต็มเปี่ยมจึงต้องการการใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ประสิทธิภาพสูงพร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วงในตัวด้านบนที่หลากหลาย ซึ่งช่วยให้ทำงานร่วมกันได้และต้องการทรัพยากรน้อยที่สุดจากโปรเซสเซอร์กลางในการบำรุงรักษา

ข้าว. 6.31. บล็อกไดอะแกรมของระบบควบคุม
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน

6.3. สารกึ่งตัวนำกำลัง
ตัวแปลงสัญญาณในระบบ
ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ

ตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์กำลังในระบบอัตโนมัติทำหน้าที่ควบคุมความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้า พวกเขาเชื่อมต่อระหว่างผู้ใช้ไฟฟ้า (โดยปกติคือมอเตอร์ไฟฟ้า) และแหล่งพลังงานหลัก (รูปที่ 6.32) ตามหลักการทำงาน ตัวแปลงกำลังแบ่งออกเป็นประเภทพื้นฐานดังต่อไปนี้:

วงจรเรียงกระแสควบคุม (HC)ซึ่งแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งมักจะเป็นแรงดันไซน์ของแหล่งพลังงานความถี่คงที่ (โดยปกติคืออุตสาหกรรม
ฉและ = 50 Hz หรือ ฉและ \u003d 400 Hz) และด้วยค่าประสิทธิผลคงที่ (โดยปกติ ยูและ = 220 V หรือ ยูและ = 360 V) เป็นแรงดันเอาต์พุต DC ที่มีการควบคุม ( ยูพี = วาร์ ฉน = 0)

ตัวแปลงความกว้างพัลส์ (PWM)ซึ่งแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงของแหล่งจ่ายไฟ
(ยูและ = คอนสตรัค, ฉและ = 0) เป็นแรงดัน DC คงที่ที่เอาต์พุต ( ยูพี = วาร์ ฉน = 0)

อินเวอร์เตอร์อัตโนมัติ (AI)ซึ่งแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ( ยูและ = คอนสตรัค, ฉและ = 0) เป็นแรงดันไฟฟ้าสลับที่เอาต์พุตด้วยค่าประสิทธิผลที่ปรับได้และความถี่ที่ปรับได้ ( ยูน = วาร์, ฉน = วาร์).

ตัวแปลงความถี่ตรง (NPC) แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งมักจะเป็นคลื่นไซน์ของความถี่คงที่ ( ฉและ = 400 Hz หรือ ฉและ = 50 Hz) dc rms (โดยทั่วไปคือ 220 V) เป็นแรงดันไฟขาออก AC พร้อม rms ที่ปรับได้และความถี่ที่ปรับได้ ( ยูพี = วาร์ ฉพี = วาร์)

ข้าว. 6.32. วิธีพื้นฐานในการใช้ตัวแปลงพลังงาน

ควรสังเกตว่าที่นี่ความเครียดคงที่ ( ฉ= 0) มีลักษณะเป็นค่าเฉลี่ย ยูผม sr., ยู n.sr และตัวแปร ( เฝอ 0) – ค่าที่มีประสิทธิภาพ ( ยูและ, ยูป).

ดังนั้นเครื่องแปลงไฟ UV, SHIP สามารถใช้เพื่อควบคุม (แรงดัน, กระแส, กำลังไฟฟ้า) ผู้ใช้ไฟฟ้ากระแสตรง ยิ่งกว่านั้นหลังสามารถไม่เพียง แต่เป็นมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้บริโภคที่มีโหลดแบบแอคทีฟ (ตัวต้านทาน) (ตัวแปลงพลังงานดังกล่าวใช้ในแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม) หากแหล่งพลังงานเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ คุณสามารถใช้ HC หรือวงจรเรียงกระแสและ PWM ร่วมกันได้

สำหรับผู้บริโภคไฟฟ้ากระแสสลับ (ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นเครื่องไฟฟ้ากระแสสลับ) จะใช้ AI และเมื่อขับเคลื่อนจากแหล่งไฟฟ้ากระแสสลับ NFC หรือ UV และ AI ผสมกัน หรือวงจรเรียงกระแสและ AI

6.3.1. วงจรเรียงกระแสควบคุม

แหล่งพลังงานสำหรับวงจรเรียงกระแสแบบควบคุมคือเครือข่ายกระแสสลับ หลักการควบคุมคือในระหว่างครึ่งวงจรบวกของแรงดันไฟจ่าย กุญแจอิเล็กทรอนิกส์ (โดยปกติคือไทริสเตอร์) จะเปิดขึ้นและจ่ายแรงดันไฟให้กับผู้บริโภคเพียงส่วนหนึ่งของครึ่งรอบนี้ แรงดันและกระแสที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสควบคุมมีส่วนประกอบคงที่และแปรผันได้ โดยการเปลี่ยนโมเมนต์ (เฟส) ของการเปิดคีย์อิเล็กทรอนิกส์ ค่าเฉลี่ยของแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของผู้ใช้ไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป วงจรเรียงกระแสแบบควบคุมมักใช้ในการขับเคลื่อนมอเตอร์กระแสตรงผ่านวงจรกระดอง

วงจรเรียงกระแสแบบควบคุมมีรูปแบบที่แตกต่างกันจำนวนมาก ตามหลักการทำงานและการก่อสร้างสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ครึ่งคลื่น (วงจรที่มีลวดเป็นกลาง) ซึ่งใช้แรงดันไฟหลักเพียงครึ่งคลื่นและสองครึ่งคลื่น (บริดจ์) วงจร) ซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับครึ่งคลื่นทั้งสอง

พิจารณาการทำงานของวงจรไทริสเตอร์แบบเต็มคลื่นที่ง่ายที่สุดพร้อมโหลดที่ใช้งานอย่างหมดจด R n (รูปที่ 6.33)

ไปยังแหล่งที่มาของแรงดันไฟเมนไซน์ ยูและด้วยแอมพลิจูด n ผ่านสะพานไทริสเตอร์
VS1 – VS4. ไทริสเตอร์ในแนวทแยง VS1, VS4และ VS2, VS3เปิดเป็นคู่สลับกันในช่วงเวลาที่กำหนดโดยมุมเปิด a

ในช่วง α < w t< แรงดันไฟ 180° ใช้กับโหลด ยูพี = คุณ mบาป w t.ในรูป 6.35 กราฟแรงดันโหลดถูกแรเงาเป็นความมืด

เนื่องจากโหลดทำงานอยู่ (ตัวต้านทาน) เส้นโค้งปัจจุบันจะตามเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้า ในเวลา w เสื้อ = 180° กระแสจะลดลงเป็นศูนย์ และไทริสเตอร์คู่ที่สอดคล้องกันจะปิดลง กระบวนการนี้ทำซ้ำทุกครึ่งรอบ ไทริสเตอร์ถูกควบคุมโดยพัลส์ในช่วงเวลาสั้น ๆ โดยมีขอบนำที่ค่อนข้างสูงชัน ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานในไทริสเตอร์เมื่อเปิดเครื่อง และทำให้ความร้อนของไทริสเตอร์ลดลง

วิธีการควบคุมเฟสที่พิจารณาแล้วสามารถนำไปใช้ได้โดยใช้วิธีการเปลี่ยนเฟส ซึ่งหนึ่งในนั้นคือวิธีการควบคุมแนวตั้งที่อิงจากการเปรียบเทียบแรงดันอ้างอิง (โดยปกติคือฟันเลื่อย) และแรงดันคงที่ของสัญญาณควบคุม ความเท่าเทียมกันของค่าทันทีของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้จะกำหนดเฟส a ซึ่งวงจรสร้างพัลส์ซึ่งจะถูกขยายและป้อนไปยังอิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์ การเปลี่ยนเฟส a ของพัลส์ควบคุมทำได้โดยการเปลี่ยนระดับแรงดันไฟของสัญญาณควบคุม ยูอดีต. แผนภาพควบคุมการทำงานแสดงในรูปที่ 6.34. แรงดันอ้างอิงที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดแรงดันไฟแบบฟันเลื่อยของ GPN และซิงโครไนซ์กับแรงดันไฟหลักโดยใช้อุปกรณ์ซิงโครไนซ์ SU จะถูกป้อนไปยังวงจรเปรียบเทียบ CC ซึ่งรับแรงดันไฟขาเข้าพร้อมกัน (สัญญาณควบคุม) สัญญาณจากวงจรเปรียบเทียบจะถูกส่งไปยังตัวสร้างพัลส์ (FI) จากนั้นไปยังตัวกระจายพัลส์ (RI) ไปยังเพาเวอร์แอมป์ (U) จากตำแหน่งที่มันถูกป้อนไปยังอิเล็กโทรดควบคุมในรูปแบบของความสูงชันที่ทรงพลัง - ชีพจรที่ควบคุมโดยขอบและเฟส

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์

สหพันธรัฐรัสเซีย
หน่วยงานของรัฐบาลกลางเพื่อการศึกษา
สถาบันการศึกษาของรัฐ

การศึกษาระดับมืออาชีพที่สูงขึ้น
UFIMSKY น้ำมันของรัฐ

มหาวิทยาลัยเทคนิค

วีไอบาบากิน

หลักสูตรการบรรยายเรื่องวินัย:

"ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าอัตโนมัติของมาตรฐาน

กลไกการผลิตและเทคโนโลยี

คอมเพล็กซ์”
ตอนที่ 2

Ufa 2007

1.AED พร้อมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส 4

1.1AEP พร้อม IM พร้อมตัวควบคุมลิโน่ 4

1.2AEP พร้อม AKZD พร้อมแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้ซึ่งจ่ายให้กับสเตเตอร์ AD 5

2. สถานะปัจจุบันของ AED กับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ 7

2.1ปัญหาการสังเคราะห์และการควบคุม AED 7

3. ไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสอัตโนมัติโดยใช้ซิงโครนัส

เครื่องแปลงความถี่ไฟฟ้า 9

4. ไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสอัตโนมัติโดยใช้แบบอะซิงโครนัส

เครื่องแปลงความถี่ไฟฟ้า 11

5.ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติพร้อมมอเตอร์กระแสสลับพร้อมตัวแปลงความถี่คงที่ (SFC) 11

5.1 ตัวแปลงความถี่พร้อม DC ลิงค์ 12

13

7. AEPT โดยมี PE ที่มีวงจรเรียงกระแสควบคุมอยู่ในโครงสร้าง………………………… .14

8. การควบคุมความเร็วในเครื่อง AED ด้วย FC พร้อม UV…………………………………………………… ...17

9.เริ่มใช้เครื่อง AED กับ FC กับ SW………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

10. การเบรกด้วยเครื่อง AED ด้วย SW……………………………………………………………………..19

10.1.ระบบเบรกถอยหลัง (RT)……………………………………… ..19

10.2.การเบรกแบบไดนามิก…………………………………………………………………… 19

10.3.ย้อนกลับ……………………………………………………………………………………. ..20

11. ข้อดีและข้อเสียของ AED กับ FC กับ SW…………………………………… .20

12. ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าอัตโนมัติโดยใช้อินเวอร์เตอร์แบบ WIDE…………….20

13. การควบคุมความเร็ว การเบรกขณะสตาร์ทด้วยเครื่อง AED พร้อม WID………………………………………… ...21

13.1 การควบคุมความเร็วในเครื่อง AED ด้วย WID…………………………………………………… …21

13.2 การเริ่มต้นใช้งานเครื่อง AED กับ SHIRD………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………

13.3 การเบรกด้วยเครื่อง AED ด้วย SHIR…………………………………………………………………… 22

14 ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติโดยใช้อินเวอร์เตอร์ PWM…………...22

15 หลักการทำงานของอินเวอร์เตอร์ด้วย PWM………………………………………………………………..23

16 แผนผังไดอะแกรมของอินเวอร์เตอร์ด้วย PWM…………………………………………………………………… 24

17 FC พร้อม PWM ตามไทริสเตอร์ที่ไม่สามารถล็อคได้……………………………………………………………..25

18 องค์ประกอบของตัวแปลงความถี่ที่ทันสมัย…………………………….26

18.1 ตัวกรองพลังงาน………………………………………………………………………………………… 27

18.2ลักษณะเฉพาะของสวิตช์จ่ายไฟอันทรงพลังที่ทันสมัยพร้อมชุดระบายความร้อนแบบสองด้าน

19 ไดอะแกรมหลักของอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ IGBT………………………………...29

20 การควบคุมความเร็วในเครื่อง AED ด้วย FC พร้อม PWM…………………………………….29

21 เริ่มด้วยเครื่อง AED ด้วย FC ด้วย PWM……………………………………………………………………..29

22 การเบรกด้วยเครื่อง AED ด้วยอินเวอร์เตอร์ PWM………………………………………………………… .29

23 โหมดฉุกเฉินในเครื่อง AED พร้อม FC พร้อม PWM…………………………………………………… 29

24 อิทธิพลของความยาวของสายยึดต่อแรงดันไฟเกินที่ขั้วมอเตอร์…….30

25 หลักการและพื้นฐานของการควบคุมเวกเตอร์…………………………………………………………….34

26 การรับรู้ของการควบคุมเวกเตอร์………………………………………………………… ..36

27 ไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสสลับอัตโนมัติพร้อมการแปลงโดยตรง

ใบพัดความถี่ (LFC)…………………………………………………………………… ..38

28 ไดรฟ์ AC อัตโนมัติในวงจรเรียงซ้อน………….40

29 ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติพร้อมมอเตอร์ไฟฟ้าลดหลั่น………………………………………………………………………………………………………… 42

30 ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติพร้อมระบบเครื่องกลไฟฟ้าแบบลดหลั่น…………………………………………………………………………………………………………..43

31 ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติพร้อมสเตจวาล์วอะซิงโครนัส (AVK).44

ไดรฟ์ AC อัตโนมัติ 32 ตัวพร้อมเครื่องป้อนคู่

นิยะ……………………………………………………………………………………………. .45

33 ไดรฟ์ AC อัตโนมัติพร้อมเครื่องจ่ายไฟแบบคู่ในโหมดซิงโครนัส………………………………………………………………………… 46

34 ไดรฟ์ AC อัตโนมัติพร้อมเครื่องป้อนคู่

นิยะในโหมดอะซิงโครนัส…………………………………………………………………………..48

35 ไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสสลับอัตโนมัติพร้อมมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน …50

36 ไดรฟ์เซอร์โว AC แบบอัตโนมัติ………… …….52
1. เครื่อง AED พร้อมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส
1.1 AED กับ IM พร้อมการควบคุมแบบไม่คงที่

โครงร่างเหล่านี้ใช้สำหรับ IM ที่มีเฟสโรเตอร์

หลักการทำงาน:ด้วยการเปลี่ยนความต้านทานเชิงแอ็คทีฟของวงจรโรเตอร์ เราจึงส่งผลต่อการลื่นขณะเปลี่ยนความเร็วเชิงมุม

หนึ่งในตัวชี้วัดที่สำคัญที่สุดของคุณภาพของการควบคุมคือความราบรื่น ในกรณีนี้ ขึ้นอยู่กับจำนวนขั้นตอนของความต้านทานเพิ่มเติมที่ใส่เข้าไปในวงจรโรเตอร์ ซึ่งในทางกลับกัน จะถูกจำกัดโดยอุปกรณ์ควบคุมมาตรฐานที่ใช้วงจรรีเลย์คอนแทค การเพิ่มจำนวนขั้นตอนจะทำให้จำนวนรีเลย์และหน้าสัมผัสเพิ่มขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้ความเร็วและความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวมลดลง นอกจากนี้ ไดรฟ์ไฟฟ้าดังกล่าวมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ ประสิทธิภาพต่ำในด้านการควบคุมเชิงลึก ด้วยความต้านทานที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ความแข็งของลักษณะเฉพาะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะส่งผลต่อความเสถียรของไดรฟ์ไฟฟ้า

เพื่อเพิ่มความราบรื่นของการควบคุม การควบคุมพาราเมทริกแบบพัลส์จึงถูกนำมาใช้ สาระสำคัญของวิธีนี้อยู่ที่การแนะนำทางเลือกและการกำจัดความต้านทานเพิ่มเติมในวงจรโรเตอร์ ในขณะที่ค่าเฉลี่ยเท่ากับ:

โดยที่ เสื้อ 1 - ระยะเวลาของสถานะปิดของคีย์

T 2 - ระยะเวลาของสถานะเปิดของคีย์

รูปที่ 2

ω จะเปลี่ยนอย่างราบรื่นในทางเดินระหว่างสองลักษณะขอบเขต ε=1 และ ε=0

ช่วงของการควบคุมความเร็วใน EA ที่มีการควบคุมรีโอสแตทจำกัดอยู่ที่:

1. 
   การสูญเสียพลังงานมาก (ประสิทธิภาพต่ำ)
2. 
   ความเสถียรต่ำ (D=1.5÷1).

^ 1.2 AED พร้อม AKZD พร้อมแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้ซึ่งจ่ายให้กับสเตเตอร์ของ IM
หลักการทำงานของไดรฟ์ไฟฟ้าดังกล่าวคือเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับสเตเตอร์ลดลงตามสัดส่วนของแรงดันกำลังสอง แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าจะลดลงและความเร็วในการหมุน ω จะลดลง
ระเบียบดำเนินการโดยใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่รวมอยู่ในวงจรสเตเตอร์ กฎระเบียบมีสองประเภท:

• 
  แรงกระตุ้น;
• 
  อย่างต่อเนื่อง

ก่อนหน้านี้มีการใช้วิธีการควบคุมแรงกระตุ้นเป็นหลัก

แผนภาพวงจรที่ง่ายที่สุดของการควบคุมแรงกระตุ้น:
รูปที่ 3
ในกรณีนี้ความถี่ในการปิดและเปิดจะเท่ากับความถี่ของเครือข่าย ฉ ≤ 200 เฮิรตซ์ เมื่อวัฏจักรหน้าที่ของพัลส์ควบคุมเปลี่ยนไป ค่าแรงดันไฟที่ใช้ได้ผลจะเปลี่ยนไป:
เมื่อ ε=1 เครื่องยนต์ทำงานในลักษณะกลไกโดยธรรมชาติ ในขณะที่ปุ่ม K จะปิดอย่างต่อเนื่อง เมื่อ ε ลดลง ความเร็วเชิงมุมจะลดลง ในกรณีนี้ ช่วงเวลาวิกฤติ M CR ลดลง ส่งผลให้ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน (ความแข็งแกร่ง) ของส่วนการทำงานของลักษณะทางกลลดลง ที่ค่าเล็กน้อยของรอบการทำงานเช่น ที่ความเร็วต่ำ ไดรฟ์จะไม่เสถียร

ข้อเสีย:

• 
  ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ ซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มแรงดันและความเร็ว ตลอดจนกระบวนการแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราวที่เกิดจากการเปิดและปิดขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์
• 
  ไดรฟ์ไฟฟ้าดังกล่าวสามารถทำงานได้ในโหมดต่อเนื่องเท่านั้นเพราะ ไม่ให้สตาร์ทและดับเครื่องยนต์ในระยะสั้น

ค่อนข้างดีกว่าในเรื่องนี้ตัวบ่งชี้มีไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีการควบคุมแรงดันพัลส์และการสลับเฟสพัลส์

KN เปิดตามช่วงเวลาของสถานะปิดของปุ่ม KV ที่ ε=0 พัลส์ควบคุมปุ่ม KV EA จะทำงานในโหมดเบรกป้องกันสวิตช์ ตระกูลของคุณสมบัติทางกลใน EA ดังกล่าวจะมีความแข็งแกร่งมากขึ้นในส่วนการทำงาน (ความจุเกินจะต่ำกว่า)

ความแตกต่างระหว่างลักษณะทางกลในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบพัลซิ่งและการสลับเฟสแบบพัลซิ่ง (ในส่วนการทำงาน ไดรฟ์ไฟฟ้าจะทำงานได้เสถียรกว่า) ด้วยค่า ε ที่น้อยมาก คุณลักษณะจะเข้าสู่บริเวณเบรกโดยการเดินสายสวนทาง ซึ่งทำให้สามารถดับเครื่องยนต์ได้อย่างรวดเร็ว ไดรฟ์ไฟฟ้าดังกล่าวมีไว้สำหรับโหมดไม่ต่อเนื่อง แต่ไดรฟ์ไฟฟ้าเหล่านี้มีประสิทธิภาพด้านพลังงานต่ำกว่า tk การกำหนดโหมดมอเตอร์และเบรกทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่อเนื่องเกือบต่อเนื่อง พร้อมกับการสูญเสียพลังงานจำนวนมาก

ข้อเสีย:

การลดแรงดันไฟจ่ายที่กำลังไฟคงที่บนเพลามอเตอร์จะทำให้แรงดันไฟที่ขั้วโรเตอร์ลดลง กระแสไฟของโรเตอร์เพิ่มขึ้น ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์ลดลง และประสิทธิภาพลดลง

ตัวชี้วัดคุณภาพ:

1. 
   ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ
2. 
   ความเสถียรของการควบคุมต่ำ:
3. 
   ช่วงการควบคุม D=1.5÷1;
4. 
   ความเรียบเนียนสูง
5. 
   ทิศทาง ลิงค์เดียว "ลง";

ขอแนะนำให้ควบคุม ม=คอนสต เพราะ นี้บางส่วนช่วยให้คุณกำจัดข้อเสียเปรียบแรก

ปัจจุบัน EPs ที่มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย:

• 
  RN-โฆษณา;
• 
  ทีอาร์เอ็น-โฆษณา

ไดรฟ์ไฟฟ้าดังกล่าวมีประสิทธิภาพด้านพลังงานที่ดีกว่า ED ที่มี IRN มาก แต่ประสิทธิภาพอื่นๆ ทั้งหมดก็เหมือนกัน
เมื่อเร็ว ๆ นี้ไดรฟ์ไฟฟ้าดังกล่าวได้รับการโฆษณาอย่างกว้างขวางอย่างไม่สมควร ขอแนะนำให้ใช้สำหรับกลไกการทำงานในโหมดระยะสั้นซ้ำ การควบคุม ω ในระบบ TRN-IM ทำได้โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วสเตเตอร์โดยเปลี่ยนมุมการยิงของไทริสเตอร์ รูปที่ 5

^ ข้อดีของ EP ตามระบบ TRN-AD: ในแง่ของต้นทุนเริ่มต้นนั้นถูกกว่า EP ที่มีตัวแปลงความถี่ 30-40% ค่าบำรุงรักษาลดลง 20-50%

^ ข้อเสียของ EP ตามระบบ TRN-AD: ช่วงการควบคุมต่ำ D=2÷1

ข้อเสียนี้สามารถกำจัดได้ในระดับหนึ่งโดยใช้ AED กับ EMF ที่ปรับได้ในขดลวดสเตเตอร์เช่น ไม่ใช่การควบคุมแรงดันไฟฟ้า แต่เป็น EMF

^ 2. สถานะปัจจุบันของเครื่อง AED พร้อมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

2.1 ปัญหาการสังเคราะห์และการควบคุมเครื่อง AED
วัตถุควบคุม -

1. 
   ED (เครื่องแปลงไฟฟ้าเครื่องกลไฟฟ้า);
2. 
   SP (เครื่องแปลงกำลังไฟฟ้า);
3. 
   IP (ตัวแปลงสัญญาณการวัด)

1) ED(ตัวแปลงไฟฟ้าเครื่องกล)

มอเตอร์ไฟฟ้าระดับกว้างที่สุดที่ใช้ในไดรฟ์ไฟฟ้า AKZD ที่ทันสมัยสำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมทั่วไป มอเตอร์เหล่านี้ออกแบบมาเพื่อใช้ในไดรฟ์แบบปรับความเร็วได้ สำหรับเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายอุตสาหกรรม โดยพื้นฐานแล้ว การเปลี่ยนแปลงในส่วนนี้เป็นไปตามธรรมชาติของการปรับปรุงการออกแบบบางอย่างในมอเตอร์ไฟฟ้า การดัดแปลงพิเศษของ AKZD กำลังได้รับการพัฒนาและผลิตเป็นจำนวนมาก โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในไดรฟ์ไฟฟ้าควบคุมความถี่ (โดยซีเมนส์ AKZD ได้รับการพัฒนาและผลิตเป็นจำนวนมากเป็นเวลาห้าปีเพื่อใช้ที่ความถี่ต่ำและสูงที่ 500-1000 เฮิรตซ์ ). นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มขึ้นของการผลิตไฟ LED ด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร (แบบไม่สัมผัส) มอเตอร์ไฟฟ้าเหล่านี้มีตัวบ่งชี้น้ำหนัก ขนาด และราคาที่ดีขึ้น และไม่ด้อยกว่าในแง่ของตัวชี้วัดทางเทคนิคและพลังงาน ในบรรดา EM ที่มีแนวโน้มจะเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำซึ่งตามที่นักพัฒนามีคุณสมบัติทางเทคนิคและพลังงานที่ดีกว่ามากและต้องใช้ตัวแปลงพลังงานที่ง่ายมาก (ค่าใช้จ่ายของไดรฟ์ไฟฟ้าต่ำกว่ามาก) มอเตอร์ไฟฟ้ารีลักแตนซ์แบบซิงโครนัสมีตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดซึ่งอยู่ในช่วงระหว่าง IM และ SM และในขณะเดียวกันก็มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงขึ้นอย่างมากด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่ามาก
2) SP(แปลงไฟฟ้ากำลัง);

ในด้าน SP ในไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีมอเตอร์ DC ตัวแปลงที่มีโครงสร้างของวงจรเรียงกระแส - AVI ส่วนใหญ่จะใช้ในปัจจุบัน ยิ่งไปกว่านั้น หากก่อนปี 2000 ข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของการแก้ไขไม่ได้รับการควบคุม ในปัจจุบันมีเอกสารกำกับดูแลจำนวนหนึ่งปรากฏที่ควบคุมการมีอยู่ของอุปกรณ์เรียงกระแสในโครงสร้างของกิจการร่วมค้าอย่างเคร่งครัด เหล่านี้คือมาตรฐาน IEEE-519, IEC555 - มาตรฐานการรวม; GOST 13109 เพื่อปรับปรุงตัวบ่งชี้คุณภาพของกิจการร่วมค้าสมัยใหม่โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อปรับปรุงคุณภาพการใช้พลังงานกล่าวคือเพื่อเพิ่มตัวประกอบกำลังกำลังใช้วงจรเรียงกระแสบนสวิตช์ไฟที่ควบคุมอย่างเต็มที่พร้อมการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟขาออก วงจรที่มีการเหนี่ยวนำเพิ่มเติม วงจรที่มีคีย์อินพุตแบบสวิตชิ่งถูกใช้งานโดยใช้เทคโนโลยีอัจฉริยะ อย่างไรก็ตาม SP ที่มีวงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพและราคาถูกกว่า ปัจจุบัน บริษัทร่วมทุนใช้ฐานที่ทันสมัยซึ่งใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ​​เช่น ไทริสเตอร์ MGT หรือ IGST รวมถึงทรานซิสเตอร์ IGBT ที่ควบคุมอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ กำลังพัฒนาทรานซิสเตอร์ที่มีความละเอียดแรงดันไฟฟ้า 6-10 kV

ปัจจุบัน โหมดการทำงานที่มีแนวโน้มมากที่สุดของ SP คือโหมด PWM ความถี่สูงที่มีความถี่มอดูเลตที่ 20 kHz และการควบคุมเวกเตอร์ โหมดนี้เหมาะที่สุดสำหรับมอเตอร์ที่มีความถี่เล็กน้อย 500-1000 Hz ในกรณีนี้ ปัญหาของการจับคู่ความถี่มอดูเลตกับความถี่ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์จะแก้ไขได้ง่ายขึ้นมาก ปัจจุบันการร่วมทุนประเภทที่มีแนวโน้มจะเป็น NFC ซึ่งมีโครงสร้างเมทริกซ์พร้อมระบบควบคุมเมทริกซ์ ข้อดีของตัวแปลงดังกล่าวคือการไม่มีองค์ประกอบปฏิกิริยาเช่น ความจุและความเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้า รูปทรงเกือบไซน์ของแรงดันเอาต์พุตและกระแส เช่นเดียวกับความสามารถในการทำงานในโหมด cosφ ชั้นนำ
3) IP(ทรานสดิวเซอร์วัด)

ปัจจุบันมีการใช้วิธีการที่รู้จักกันเป็นมิเตอร์หลัก ซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์กระแสและแรงดันที่มีจำหน่ายในท้องตลาด เซ็นเซอร์ฮอลล์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า tachogenerator โฟโตพัลส์และโค้ดดิสเพลสเมนต์และเซ็นเซอร์ตำแหน่ง ปืนลูกโม่แม่เหล็กไฟฟ้า เซลซิน ฯลฯ ปริมาณการใช้เซ็นเซอร์ที่ทันสมัยเช่น capacitive เลเซอร์นั้นมีค่าเท่ากับศูนย์ IP ประเภทที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือมิเตอร์ทางอ้อม ซึ่งอิงตามพารามิเตอร์ที่วัดได้ง่าย เช่น ความต้านทานเชิงแอ็คทีฟและอุปนัยของมอเตอร์ ความเร็วและตำแหน่งของโรเตอร์ เป็นต้น เมื่อใช้ระบบการวัดดังกล่าว ไม่จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์จำนวนมาก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเซ็นเซอร์ความเร็วการหมุน ระบบการวัดดังกล่าวเรียกว่าไร้เซ็นเซอร์
^ งานควบคุมไดรฟ์ไฟฟ้า:

ปัญหาการควบคุมประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือปัญหาการควบคุมความเร็วในการหมุนของ EA โดยตรง นอกจากนี้ยังมีไดรฟ์ควบคุมพิเศษที่ทำหน้าที่ควบคุมแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า กำลัง ความเร่ง การควบคุมตำแหน่งของโรเตอร์ และการควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีใดๆ นอกจากนี้ยังมีงานในการรักษาเสถียรภาพ การติดตาม การวางตำแหน่ง การสร้างความมั่นใจความไม่แปรปรวน

การสังเคราะห์การควบคุม ED ลดลงจนพบแบบจำลอง ED ที่มีการปรับสภาพอย่างเพียงพอ ซึ่งในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นระบบของสมการ Kirchhoff ตามกฎข้อที่สองของ Ele ของวงจรแม่เหล็กไฟฟ้าของ ED และ SP โดยปกติ สมการเหล่านี้จะถูกเขียนขึ้นสำหรับเครื่องสองเฟสที่เท่ากัน เช่นเดียวกับระบบสมการของนิวตันสำหรับวงจรเชิงกลของ EP

ปัญหาหลักในการสร้างโมเดล EP:

• 
  การบัญชีสำหรับความอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์
• 
  การบัญชีสำหรับพันธบัตรทางกลแบบยืดหยุ่น
• 
  การบัญชีสำหรับความสัมพันธ์ที่ไม่เชิงเส้น

^ 3. ไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสอัตโนมัติโดยใช้เครื่องแปลงความถี่ไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
เครื่อง AED กับเครื่องไฟฟ้า FCs มีข้อได้เปรียบที่สำคัญ: ความเข้ากันได้กับระบบไฟฟ้า เช่น ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อเครือข่าย

อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้ามีสองประเภท:

1. 
   Electromachine ซิงโครนัส IF (EMSPCh);
2. 
   เครื่องไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส FC (EMASCH)

เครื่อง AED กับเครื่องไฟฟ้า SFC

องค์ประกอบหลักของระบบดังกล่าวคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสสามเฟสที่จับคู่กำลังกับไดรฟ์ AD ในกรณีนี้ แรงดันไฟขาออกและความถี่จะถูกกำหนดโดยความเร็วเชิงมุมของเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กกระตุ้น เมื่อความเร็วเปลี่ยน แรงดันไฟขาออกจะเปลี่ยน หากเราใช้แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเฟสของขดลวดสเตเตอร์จะเห็นได้ชัดว่าเมื่อ ฉ=คอนสต ด้วยการเพิ่มความเร็วของการหมุนของเพลาพร้อมกับความถี่ที่เพิ่มขึ้นค่าประสิทธิผลของแรงดันเอาต์พุตก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ในกรณีนี้ สามารถดำเนินการได้เฉพาะกฎหมายควบคุมตามสัดส่วนเท่านั้น

รูปที่ 6

พีซีประกอบด้วย:

• 
  ลิงค์หลักคือเครื่องกำเนิดซิงโครนัสสามเฟส (G2);
• 
  DPT NV (D2) เอาต์พุตของระบบ G-D เชื่อมต่อโดยใช้เพลากับ SG
• 
  มอเตอร์ขับเคลื่อนเสริม AKZ (D1) พร้อมความเร็วที่ไม่ได้ควบคุม

ปัจจัยสัดส่วน C ของเครื่องกำเนิดเอาต์พุต (G2) สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยน I B3 โดยใช้ตัวต้านทาน R 3 ความเร็วในการหมุนของเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า G 2 ถูกควบคุมโดย I V1 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (G1) โดย rheostat R 1 เช่นเดียวกับ I V2 ของเครื่องยนต์ (D2) โดย rheostat R 2 ในระบบนี้ สามารถควบคุมความเร็วได้ทั้งสองทิศทางจากค่าเล็กน้อย อย่างไรก็ตามช่วงการควบคุมความเร็วบนนั้นไม่ค่อยได้ใช้เพราะ มอเตอร์กำลังทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่มากกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ด้วยรีโอสแตต R 1 และ R 2 ที่ถอนออกจนสุด แรงดันไฟและความเร็วในการหมุนจะเท่ากับค่าเล็กน้อย
ตัวชี้วัดคุณภาพ:

• 
  
• 
  ประสิทธิภาพต่ำ cosφ สูง;
• 
  P ตั้งค่าขั้นต่ำ = 400%

ข้อดีของเครื่อง AED กับ ESCH:

• 
  
• 
  ง่ายต่อการควบคุม

• 
  ข้อเสียของ AED กับ ESCH:
• 
  ประสิทธิภาพต่ำ
• 
  
• 
  
• 
  ความสามารถในการควบคุมตามกฎหมายสัดส่วนเท่านั้น

^ 4. ไดรฟ์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสอัตโนมัติโดยใช้เครื่องแปลงความถี่ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส
องค์ประกอบหลักของระบบดังกล่าวคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามเฟสที่จับคู่กำลังกับไดรฟ์ AD

fig.7

ตัวชี้วัดคุณภาพ:

• 
  ระเบียบสองโซน ราบรื่น มั่นคง;
• 
  ประสิทธิภาพต่ำ cosφ สูง;
• 
  P ปากขั้นต่ำ = 200-400%

ข้อดีของเครื่อง AED กับ ESCH:

• 
  ไม่มีผลกระทบด้านลบต่อเครือข่าย
• 
  ง่ายต่อการควบคุม

ข้อเสียของ AED กับ ESCH:

• 
  ประสิทธิภาพต่ำ
• 
  การปรากฏตัวของชิ้นส่วนที่หมุนได้จำนวนมาก
• 
  ตัวชี้วัดน้ำหนักและขนาดที่ไม่น่าพอใจ
• 
  ความสามารถในการควบคุมกฎหมายใด ๆ
• 
  ความต้องการหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ

^ 5. ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติพร้อมมอเตอร์ AC พร้อมตัวแปลงความถี่คงที่ (SFC)
ปัจจุบัน SFC เป็นตัวแปลงความถี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีแนวโน้มมากที่สุด โดยเป็นส่วนหนึ่งของไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติที่มีมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

HRC จำแนกตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

1. 
   ตามโครงสร้างของการแปลงพลังงาน

• 
  FH พร้อมการแปลงโดยตรง
• 
  SFC พร้อมลิงค์ DC

1. 
   ตามประเภทของอินเวอร์เตอร์จะแบ่งออกเป็น:

• 
  FC ที่มีอินเวอร์เตอร์แบบกริดขับเคลื่อน

สวิตช์ไฟของอินเวอร์เตอร์ดังกล่าวจะถูกล็อคเมื่อแรงดันไฟจ่ายครึ่งคลื่นลบถูกนำไปใช้กับขั้วบวก

• 
  FC พร้อมอินเวอร์เตอร์อัตโนมัติ

สวิตช์ไฟของอินเวอร์เตอร์ดังกล่าวจะถูกล็อคเมื่อตัวเก็บประจุสวิตช์ถูกคายประจุหรือด้วยความช่วยเหลือของพัลส์ควบคุม

• 
  IF กับ AIN
• 
  FC กับ AIT
• 
  อินเวอร์เตอร์ AI แบบสลับสลับ (อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าบางส่วน)
• 
  AI Inverter พร้อมการสวิตชิ่งแบบแยกส่วน (Voltage Controlled Inverter)

^ 5.1 ตัวแปลงความถี่พร้อม DC ลิงค์
ในปัจจุบัน ตัวแปลงความถี่ประเภทนี้เป็นประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด และไม่เหมือนกับ NP+Ch ที่จัดหาให้เป็นองค์ประกอบอิสระของไดรฟ์ไฟฟ้า

fig.8

โดยที่ U 1 คือแรงดันไฟสลับสามเฟสที่มีแอมพลิจูดคงที่

P 1 - วงจรเรียงกระแสแบบควบคุมหรือไม่มีการควบคุมซึ่งออกแบบมาเพื่อแปลงแรงดันไฟไซน์อินพุทเป็นแรงดันเอาต์พุตคงที่ (เร้าใจ)

F - ตัวกรองกระแสหรือแรงดันได้รับการออกแบบมาเพื่อทำให้ระลอกคลื่นจากเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสเรียบ

P 2 เป็นอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหรือแรงดันไฟอัตโนมัติ ออกแบบมาเพื่อแปลงกระแสตรงหรือแรงดันไฟตรงแบบเรียบเป็นไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส

M - มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสพร้อมโรเตอร์กรงกระรอก
ในบล็อกไดอะแกรมบล็อกที่เสนอ บล็อก P 1 สามารถทำงานได้ทั้งในโหมดควบคุมและไม่มีการจัดการ ในกรณีนี้ ในกรณีแรก AI ทำหน้าที่เปลี่ยนเฉพาะความถี่เอาต์พุตของตัวแปลง และหน้าที่ของอิทธิพลของแอมพลิจูดของแรงดันเอาต์พุตจะดำเนินการโดยวงจรเรียงกระแส ในกรณีที่สอง AI ทำหน้าที่เปลี่ยนความถี่เอาต์พุตและค่าประสิทธิผลของแรงดันเอาต์พุต

ตัวเลือก HC มีข้อได้เปรียบที่ปฏิเสธไม่ได้ ซึ่งประกอบด้วยการทำให้ระบบควบคุมง่ายขึ้นอย่างมาก แม้ว่าจะมี CU อยู่ก็ตาม ในกรณีนี้ทั้งระบบจะมีราคาถูกกว่ามาก

ในกรณีของเวอร์ชัน LV ความเข้ากันได้ของทั้งระบบกับเครือข่ายไฟฟ้าจะดีขึ้นอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ รูปแบบการควบคุมจะซับซ้อนกว่ามาก และด้วยเหตุนี้ ทั้งระบบจึงมีราคาแพงกว่ามาก
^ 6. อินเวอร์เตอร์อัตโนมัติ (AI)
ตามระดับของการควบคุม AIs แบ่งออกเป็น:

• 
  AI กับการสลับสับเปลี่ยน
• 
  AI กับการสลับรายบุคคล

ความแตกต่างของวงจรระหว่างอินเวอร์เตอร์ทั้งสองนี้คือใน AI ที่มีการสลับอนุกรม สวิตช์ไฟทั้งหมดกำลังทำงาน ใน AI ที่มีการสลับแบบแยกส่วน สวิตช์เปิดปิดทำงานแต่ละตัวมีสวิตช์เปิดปิดเสริมอย่างน้อยหนึ่งตัว ตัวเลือกที่สองมักจะใช้งานได้ดีกว่า แต่ในขณะเดียวกันก็มีราคาแพงกว่าและเชื่อถือได้น้อยกว่ามาก ในปัจจุบัน AI เกือบทั้งหมดจัดอยู่ในประเภท AIs สลับลำดับ

ลองพิจารณาหลักการทำงานของ MT แบบสลับสับเปลี่ยนโดยใช้ตัวอย่างของ MT แบบเฟสเดียวซึ่งสวิตช์ไฟถูกล็อคโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบสวิตชิ่ง

ตู่ 1, T2 - ไทริสเตอร์ที่ใช้งานได้

ให้ ณ เวลา t = 0 T2 เปิด T1 ปิด; แรงดันไฟฟ้าขาเข้าถูกนำไปใช้กับ Rn2 หลังจากช่วงเวลาหนึ่งเท่ากับระยะเวลาการสลับ T2 พัลส์การปลดล็อคจะถูกนำไปใช้กับ T1 ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าขาเข้าถูกนำไปใช้กับ Rn1 และผ่านวงจรเปิด T1, Rn1, Rn2 แรงดันย้อนกลับกับ Sk จะถูกนำไปใช้กับ T2 ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ T2 ถูกล็อค ฯลฯ ระยะเวลาการเปลี่ยนคือระยะเวลาของการเปิดกุญแจ

ตามรูปร่างของแรงดันไฟขาออกและกระแสไฟ Ai แบ่งออกเป็น: ใน AIT รูปร่างของแรงดันไฟขาออกขึ้นอยู่กับลำดับและระยะเวลาของสวิตช์ไฟแบบสวิตช์และธรรมชาติของโหลดและรูปร่างของเอาต์พุต กระแสขึ้นอยู่กับลำดับและระยะเวลาของการสลับสวิตช์ไฟเท่านั้น

สำหรับ AIP รูปร่างของกระแสไฟขาออกจะขึ้นอยู่กับลำดับและระยะเวลาของสวิตช์ไฟแบบสวิตช์และลักษณะของโหลด และรูปร่างของแรงดันไฟขาออกจะขึ้นอยู่กับลำดับและระยะเวลาของการเปลี่ยนสวิตช์ไฟเท่านั้น

ความแตกต่างภายนอกระหว่าง AIT และ AIP: AIT มีตัวกรองอินพุต L และตัวกรองอินพุต L หรือ LC นอกจากนี้ หากวงจรอินเวอร์เตอร์ใช้สวิตช์ไฟที่ควบคุมไม่เต็มที่ ตัวเก็บประจุหนึ่งตัวสำหรับแต่ละเฟสของ AIT และ AIP จะมีตัวเก็บประจุสวิตช์หนึ่งตัวสำหรับสวิตช์เปิดปิดแต่ละตัว

พิจารณาการดำเนินงานของ AIT แบบเฟสเดียว

T1, T3 - สวิตช์ไฟของกลุ่มแอโนด

T2, T4 - สวิตช์ไฟของกลุ่มแคโทด

CK - ตัวเก็บประจุแบบสวิตชิ่ง

L คือตัวกรองอินพุต
ในช่วงเวลาแรก สวิตช์เปิดปิดตามขวางสองตัวอยู่ในสถานะเปิด - สวิตช์แรกจากกลุ่มแอโนด สวิตช์ที่สองจากกลุ่มแคโทด ในขณะที่ปลดล็อกปุ่มเปิด/ปิดอีกสองปุ่ม สองปุ่มแรกจะถูกล็อค และอื่นๆ ในกรณีนี้ หากปุ่ม T3 และ T2 เปิดอยู่ ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จในทิศทางไปข้างหน้า โดยที่ปุ่ม T1 และ T4 เปิดอยู่ ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จใหม่ในทิศทางตรงกันข้าม

fig.11

ณ เวลา t = 0 ชีพจรปลดล็อคจะถูกนำไปใช้กับ T1 และ T4 ตัวเก็บประจุ Ck ถูกชาร์จไว้ล่วงหน้าและเมื่อเปิด T1 และ T4 ตัวเก็บประจุจะถูกปล่อยไปที่ T3 และ T2 ในทิศทางของขั้วลบ ดังนั้นจึงปิด T3 และ T2 ในช่วงเวลาถัดไปเท่ากับช่วงการเปลี่ยน T1 และ T4 กระแสที่ผ่านความต้านทานโหลดจะไหลไปในทิศทางบวก หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จใหม่ในทิศทางตรงกันข้าม ในขณะนี้พัลส์ปลดล็อคถูกนำไปใช้กับ T3 และ T2 ตัวเก็บประจุถูกปล่อยออกมาในทิศทางของขั้วลบ มันล็อค T1 และ T4 กระแสไหลผ่าน T4, Zn และเปิด T2 และจะมีทิศทางลบ

^ 7. AEPT ที่มีภาวะฉุกเฉินที่มีวงจรเรียงกระแสควบคุมอยู่ในโครงสร้าง
ในปัจจุบันมีแนวโน้มที่จะขยายขอบเขตของการใช้วงจรเรียงกระแสแบบควบคุมในโครงสร้าง FC โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไดรฟ์ไฟฟ้าที่จำเป็นต้องเบรกบ่อยครั้งเนื่องจากสภาวะทางเทคโนโลยี (เช่น สำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าที่ทำงานใน S5 เป็นระยะ ๆ โหมด). นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า SW มีคุณสมบัติที่สำคัญเช่นการนำไฟฟ้าทวิภาคี ทำให้สามารถใช้การเบรกแบบประหยัดพลังงานเป็นพลังงานทดแทนได้ แต่คุณสมบัติเชิงลบของไฮโดรคาร์บอนไม่สามารถกำจัดได้อย่างสมบูรณ์ ปัจจุบันมีการใช้ตัวแปลงที่มีบล็อกอินพุตสองช่อง: อันแรกคือวงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงานของไดรฟ์ในโหมดมอเตอร์ ประการที่สองคือ SW ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของอินเวอร์เตอร์ในโหมดเบรก

พิจารณารูปแบบและหลักการทำงานของอินเวอร์เตอร์ด้วย thyristor SW และ thyristor AIT ซึ่งการสลับสวิตช์ไฟจะดำเนินการโดยใช้ตัวเก็บประจุแบบสวิตชิ่ง

-fig.12

หน่วยอินพุตของคอนเวอร์เตอร์คือ SW ที่สร้างขึ้นตามวงจรการแก้ไขสามเฟสบริดจ์หกจังหวะ หน้าที่หลักของ SW นอกเหนือจากการแก้ไขคือการควบคุมค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟขาออกของตัวแปลง เพื่อให้เรียบเรียงกระแสเอาท์พุตกระแสสลับ ใช้ฟิลเตอร์ L แบบอนุกรม

AIT ประกอบด้วยสวิตช์เปิดปิดหกสวิตช์ โดย T1, T3, T5 สามสวิตช์มีขั้วบวกร่วมกันและก่อตัวเป็นกลุ่มขั้วบวก อีกสาม T2, T4, T6 มีแคโทดร่วมกันและสร้างกลุ่มแคโทด หลักการทำงานของ AIT ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าในช่วงเวลาแรกมีสวิตช์เปิดปิดตามขวางสองตัวในสถานะเปิด: หนึ่งจากกลุ่มแอโนด ที่สองจากกลุ่มแคโทด การปลดล็อคปุ่มเปิดปิดจะดำเนินการในเวลาที่มีการจ่ายพัลส์ควบคุมจาก BUI (ระบบควบคุมหลายช่องสัญญาณ) ในกรณีนี้ ลำดับของการใช้พัลส์กับวาล์วแต่ละตัวจะสอดคล้องกับหมายเลขประจำเครื่อง การล็อคสวิตช์ไฟจะดำเนินการเมื่อตัวเก็บประจุตัวใดตัวหนึ่งในสามตัวถูกปล่อยออกมาในทิศทางของขั้วลบและยังสอดคล้องกับลำดับการสลับตัวเลขของสวิตช์ไฟ

ที่ความถี่เอาต์พุต ฉ 2 = ตัวแปลง 50Hz ทำงานในโหมดต่อไปนี้: ช่องว่างระหว่างพัลส์ควบคุมสองพัลส์ที่อยู่ติดกันคือ
ระยะเวลาการเปิดของแต่ละคีย์จะเป็น 120 0 ในกรณีนี้ ตัวเก็บประจุแบบบล็อค C1, C2, C3 ต้องมีความจุดังกล่าวซึ่งเวลาเท่ากับ 60 0 จะเก็บประจุที่จำเป็นในการล็อคคีย์ถัดไป
เราจะสาธิตการทำงานของตัวแปลงโดยใช้ไดอะแกรม:

1. 
   กระแสจากเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสมีรูปร่างที่ถูกต้องเหมาะสม
2. 
   ทิศทางของกระแสในเฟสของสายยึดมอเตอร์อินเวอร์เตอร์
   • 
     จาก P ถึง D - บวก
   • 
     จาก D ถึง P - ลบ

รูปที่ 13

1. t = 0 เปิด T1, T6 กระแสของวงจรไหลผ่านสวิตช์เปิดปิด T1 เฟส A ของสายเคเบิลและกลับสู่เฟส C ผ่าน T6 ที่เปิดอยู่ ในเวลาเดียวกัน C3 จะถูกชาร์จล่วงหน้าในช่วงเวลา 0-60 0 C1 จะถูกชาร์จใหม่และ C3 จะเก็บประจุไว้

2. t = 60 0 ชีพจรปลดล็อคถูกนำไปใช้กับ T2 ในเวลาเดียวกัน C3 จะถูกปล่อยไปที่ T6 และล็อคไว้ ในช่วงเวลา 60 0 - 120 0 T1 และ T2 เปิดอยู่ กระแสไหลผ่านเฟส A ไปยังมอเตอร์และผ่านเฟส B จากมอเตอร์ไปยังคอนเวอร์เตอร์ . ในช่วงเวลานี้ C2 จะถูกชาร์จใหม่ C1 จะเก็บประจุไว้

3. t = 120 0 ชีพจรปลดล็อคถูกนำไปใช้กับ T3 ในกรณีนี้ C1 จะถูกปล่อยไปที่ T1 และล็อกไว้ ในช่วงเวลา 120 0 - 180 0 T2 และ T3 เปิดอยู่ กระแสไหลผ่านเฟส B ไปยังมอเตอร์ และผ่านเฟส C จากมอเตอร์ไปยังคอนเวอร์เตอร์ . ในช่วงเวลานี้ C3 จะถูกชาร์จ C2 จะเก็บประจุไว้

4. t = 180 0 ชีพจรปลดล็อคถูกนำไปใช้กับ T4 ในกรณีนี้ C2 จะถูกปล่อยไปที่ T2 และล็อกไว้ ในช่วงเวลา 180 0 - 240 0 T3 และ T4 เปิดอยู่ กระแสไหลผ่านเฟส B ไปยังมอเตอร์ และผ่านเฟส A จากมอเตอร์ไปยังคอนเวอร์เตอร์ . ในช่วงเวลานี้ C1 จะถูกชาร์จใหม่ C3 จะเก็บประจุไว้

5. t = 240 0 ชีพจรปลดล็อคถูกนำไปใช้กับ T5 ในเวลาเดียวกัน C3 จะถูกปล่อยไปที่ T3 และล็อคไว้ ในช่วงเวลา 240 0 - 300 T4 และ T5 เปิดอยู่ กระแสไหลผ่านเฟส C ไปยังมอเตอร์และผ่านเฟส A จากมอเตอร์ไปยังคอนเวอร์เตอร์ . ในช่วงเวลานี้ C2 จะชาร์จ C1 เพื่อป้องกันการชาร์จ

6. t = 300 0 ชีพจรปลดล็อคถูกนำไปใช้กับ T6 ในกรณีนี้ C1 จะถูกปล่อยไปที่ T4 และล็อกไว้ ในช่วงเวลา 300 0 - 360 T5 และ T6 เปิดอยู่ กระแสไหลผ่านเฟส C ไปยังมอเตอร์ และผ่านเฟส B จากมอเตอร์ไปยังอินเวอร์เตอร์ . ในช่วงเวลานี้ C3 จะชาร์จ C2 เพื่อป้องกันการชาร์จ

เพื่อเพิ่มความถี่เอาต์พุต จำเป็นต้องลดช่วงเวลาระหว่างพัลส์ควบคุม ด้วยเหตุนี้ เราจึงเพิ่มมุมควบคุม β ดังนั้นด้วยกฎหมายควบคุม ค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟขาออกจะเปลี่ยนไป โดยเฉพาะกับกฎการควบคุมตามสัดส่วนที่มีความถี่เพิ่มขึ้น มุมควบคุมของวงจรเรียงกระแส α จะลดลงตามสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นของมุม β

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของวงจรที่พิจารณาคือความจำเป็นในการใช้ตัวเก็บประจุความจุสูงซึ่งจำเป็นต่อการรักษาประจุในช่วงเวลาระหว่างสองสวิตช์ การกำจัดข้อบกพร่องนี้บางส่วนทำให้สามารถใช้ AI กับไดโอดตัดได้

รูปที่ 14

ที่นี่คัทออฟไดโอด D1, D3, D5 และ D2, D4, D6 เชื่อมต่อแบบอนุกรมในวงจรแคโทดและแอโนดของสวิตช์ไฟ จำนวนของพวกเขาเท่ากับจำนวนคีย์ ไดโอดเหล่านี้ป้องกันตัวเก็บประจุจากการคายประจุระหว่างช่วงการเปลี่ยนคีย์ และด้วยเหตุนี้ จึงสามารถปรับปรุงการอ่านค่าของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมาก

^ 8. การควบคุมความเร็วด้วย AED ด้วย FC พร้อม SW
ในเครื่อง AED ที่มีเครื่องแปลงความถี่และมีวงจรเรียงกระแสควบคุมในโครงสร้าง การควบคุมความเร็ว ω จะดำเนินการในช่วงกว้าง โดยจะรับประกันว่าตัวบ่งชี้คุณภาพสูงเพียงพอ กฎระเบียบของ ω ดำเนินการโดยดำเนินการกับ AI ด้วยความช่วยเหลือของ BIM ในขณะเดียวกันก็ดำเนินการกับ SW ด้วยความช่วยเหลือของ BWM ตามกฎหมายระเบียบข้อบังคับ ในกรณีนี้ การควบคุมแบบสองโซนเป็นไปได้ อย่างไรก็ตามสำหรับกลไกที่มี เอ็ม ค = คอนสตและสำหรับกลไกที่มีการเพิ่มขึ้นเชิงเส้น เอ็ม กับการควบคุมที่สูงขึ้นนั้น จำกัด เฉพาะสิ่งที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการเพิ่มความถี่สัมพันธ์กับ ฉ นอมเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ส่งผลให้ฉนวนแตกได้ การปรับขึ้นของ ω จะใช้บ่อยน้อยกว่าในช่วงด้านล่างและในช่องทางเดินเล็กๆ

ในกรณีทั่วไป ลักษณะการควบคุมกลุ่มจะมีลักษณะดังนี้:

รูปที่ 15
ตัวชี้วัดคุณภาพด้านกฎระเบียบ:

1. 
   ความเสถียรด้วยการควบคุมความถี่สูง ลักษณะเฉพาะของชิ้นงานมีความเหนียวเหมือนกัน
2. 
   ความเรียบเนียนนั้นไร้ขีดจำกัด
3. 
   อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพสูงด้วยการควบคุมที่ลึกลงไปจากความถี่พื้นฐาน ซึ่งจำเป็นต้องลดมุมควบคุม α ของวงจรเรียงกระแสลงอย่างเห็นได้ชัด และในกรณีนี้ ตัวประกอบกำลังของไดรฟ์โดยรวมอาจต่ำมาก
4. 
   กฎระเบียบส่วนใหญ่ดำเนินการกับ เอ็ม ค = คอนสต บนเพลามอเตอร์
5. 
   ทิศทางเป็นแบบสองโซน ส่วนใหญ่จะใช้การควบคุมด้านล่าง
6. 
   ช่วงการควบคุม D=100÷1.

^ 9. เริ่มด้วยเครื่อง AED กับ FC พร้อม UV
การสตาร์ทเริ่มต้นที่แรงดันไฟที่ลดลงและที่ความถี่ต่ำสุด ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีการลดกระแสไฟเข้าหรือกระแสไฟให้น้อยที่สุด และในขณะเดียวกันก็มีแรงบิดในการสตาร์ทสูง ในกรณีนี้ อินเวอร์เตอร์จะทำงานโดยมีสวิตช์ไฟเป็นระยะเวลานาน และ SW ที่มีมุมควบคุม α = P/2.ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของการสตาร์ทในระบบดังกล่าวลดลงเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อเริ่มต้นการสตาร์ท ไดรฟ์ใช้ส่วนประกอบรีแอกทีฟในปริมาณมาก

รูปที่ 16

S=UI
P=Mω
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

บทนำ

1.1 คำจำกัดความของแนวคิด "ไฟฟ้า
หน่วยไดรฟ์"
ไดรฟ์ไฟฟ้า
เป็นเครื่องกลไฟฟ้าควบคุม
ระบบ. มีวัตถุประสงค์เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้า
เป็นเครื่องกลและในทางกลับกันและจัดการกระบวนการนี้
ไดรฟ์ไฟฟ้ามีสองช่อง - กำลังและข้อมูล
(รูปภาพ
1.1).
โดย
แรก
ช่อง
ขนส่ง
รถเปิดประทุน
พลังงานผ่านช่องทางที่สองจะดำเนินการ
การจัดการการไหลของพลังงาน ตลอดจนการรวบรวมและประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับ
สถานะและการทำงานของระบบ การวินิจฉัย
ข้อบกพร่อง
ช่องจ่ายไฟประกอบด้วยสองส่วน
ไฟฟ้าและ
เครื่องกลและต้องมี
ลิงค์เชื่อมต่อ
ตัวแปลงไฟฟ้า
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

รูปที่ 1.1. โครงสร้างทั่วไปของไดรฟ์ไฟฟ้า

ระบบควบคุมอัตโนมัติระดับบน
ช่องทางการเชื่อมต่อ
IP
เครือข่าย
EP
ช่อง
ไดรฟ์ไฟฟ้า
EMF
ส.ส
คนงาน
อวัยวะ
ส่วนไฟฟ้า
เครื่องกล
ช่องจ่ายไฟของไดรฟ์ไฟฟ้า
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
โรงงานแปรรูป
ระบบ
แหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า
ข้อมูล

ในส่วนไฟฟ้าของช่องจ่ายไฟของไดรฟ์ไฟฟ้า
รวมถึงตัวแปลงไฟฟ้า EP ส่งสัญญาณ
พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงาน IP ถึง
ตัวแปลงไฟฟ้า EMF และในทางกลับกันและ
ดำเนินการแปลงพารามิเตอร์ของไฟฟ้า
พลังงาน.
เครื่องกล
ส่วนหนึ่ง
ไดรฟ์ไฟฟ้า
แต่ง
จาก
ตัวเคลื่อนย้ายของตัวแปลงไฟฟ้า
เกียร์กล MP และส่วนการทำงานของการติดตั้งใน
ที่ซึ่งพลังงานกลถูกรับรู้อย่างมีประโยชน์
ไดรฟ์ไฟฟ้า
โต้ตอบ
กับ
ระบบ
แหล่งจ่ายไฟ (หรือแหล่งพลังงานไฟฟ้า)
การติดตั้งเทคโนโลยีและผ่านข้อมูล
ตัวแปลง IP ที่มีระบบข้อมูลมากกว่า
ระดับสูง.
ไฟฟ้า
หน่วยไดรฟ์
ใช้แล้ว
ใน

เศรษฐกิจ.
กว้าง
การแพร่กระจาย
ไดรฟ์ไฟฟ้า
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
ปรับอากาศ
คุณสมบัติ
ไฟฟ้า
พลังงาน:
สกายไดรฟ์

ไดรฟ์ไฟฟ้าเป็นหนึ่งในระบบที่ใช้พลังงานมากที่สุด
ผู้บริโภคและผู้แปรรูปพลังงาน เขาบริโภค
มากกว่า 60% ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด
ไฟฟ้า
หน่วยไดรฟ์
กว้าง
ใช้แล้ว
ใน
อุตสาหกรรม การขนส่ง และสาธารณูปโภค
เศรษฐกิจ.
ไฟฟ้า
หน่วยไดรฟ์
หนึ่ง
จาก
ที่สุด
ผู้บริโภคที่ใช้พลังงานมากและผู้แปรรูปพลังงาน
ทฤษฎี
ควบคุม
ไดรฟ์ไฟฟ้า
ได้รับ
การพัฒนาอย่างเข้มข้นต้องขอบคุณ
การปรับปรุง
ดั้งเดิมและการสร้างอำนาจใหม่ควบคุม
อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ (ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และ
ไทริสเตอร์) วงจรรวม การพัฒนาดิจิตอล
เทคโนโลยีสารสนเทศและการพัฒนาด้านต่างๆ
ระบบควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์
กรรมสิทธิ์
ทฤษฎี
ใน
พื้นที่
ควบคุม
ไดรฟ์ไฟฟ้า
เป็น
หนึ่ง
จาก
ที่สำคัญที่สุด
องค์ประกอบการฝึกอบรมวิชาชีพของผู้เชี่ยวชาญ
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
ทิศทาง "วิศวกรรมไฟฟ้า,
พลังงานและเทคโนโลยี
สกายไดรฟ์

1.2. องค์ประกอบและหน้าที่ของไดรฟ์ไฟฟ้า

การทำงาน
ไฟฟ้า
ตัวแปลง
EP
แต่ง
ใน
การแปลงพลังงานไฟฟ้าที่จัดหาโดยเครือข่าย C และ
โดดเด่นด้วยแรงดันไฟฟ้า Uc และกระแส Ic ของเครือข่าย เข้าสู่ไฟฟ้า
พลังงานเดียวกันกับที่เครื่องยนต์ต้องการและมีลักษณะเฉพาะตามปริมาณ
ยู, ไอ.
ผู้แปลงไม่มีการจัดการและจัดการ พวกเขาคือ
อาจมีด้านเดียว (วงจรเรียงกระแส) หรือสองด้าน (ด้วย
ความพร้อมใช้งาน
สอง
ชุด
วาล์ว)
การนำไฟฟ้า,
ที่
การนำทางเดียวของทรานสดิวเซอร์และย้อนกลับ (จาก
โหลด) การไหลของพลังงานใช้คีย์เพิ่มเติม
องค์ประกอบบนทรานซิสเตอร์สำหรับพลังงาน "ระบาย" ในโหมดเบรก
ไดรฟ์ไฟฟ้า
ตัวแปลงไฟฟ้าเครื่องกลไฟฟ้า EMI (มอเตอร์) เสมอ
ที่มีอยู่ในไดรฟ์แปลงไฟฟ้า
พลังงาน (U, I) เป็นพลังงานกล (M,ω)
ตัวแปลงสัญญาณเครื่องกล MP (เกียร์): กระปุกเกียร์, คู่
น็อตสกรู N.I.
บล็อก
Usenkov.crank
กลไกข้อเหวี่ยงไฟฟ้า
ประสานงาน
โมเมนต์ M และความเร็ว ω ของเครื่องยนต์ด้วย
สกายไดรฟ์

รูปที่ 1.2 ช่องพลังงานของไดรฟ์ไฟฟ้า
P2
P1
เครือข่าย
ΔPS
ΔPe
เรา ฉัน
∆ปร
ΔPm
ΔPem
คุณ ฉัน
อืม ω m
เอ็ม w
EMF
EP
Δ โปร
ส.ส
∆ปร
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
RO

ปริมาณ
ลักษณะ
รถเปิดประทุน
พลังงาน:
แรงดัน กระแส โมเมนต์ (แรง) เร่งความเร็วตำแหน่งเพลาใน
พื้นที่เรียกว่าพิกัดของไดรฟ์
หน้าที่หลักของแอคทูเอเตอร์คือการควบคุม
พิกัดนั่นคือในทิศทางบังคับของพวกเขา
เปลี่ยนแปลงตามความต้องการของเทคโนโลยี
กระบวนการ.
ต้องจัดการพิกัดภายใน
อนุญาต
โครงสร้าง
องค์ประกอบ
ไดรฟ์ไฟฟ้า,
อย่างไร
มั่นใจในความน่าเชื่อถือของระบบ อนุญาตเหล่านี้
ขีด จำกัด มักจะเกี่ยวข้องกับค่าเล็กน้อยของพิกัด
มั่นใจได้ถึงการใช้อุปกรณ์อย่างเหมาะสมที่สุด
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

อัตโนมัติ
ไดรฟ์ไฟฟ้า
(เออีพี)
นี้
ระบบเครื่องกลไฟฟ้าประกอบด้วยไฟฟ้า
เครื่อง EM เชื่อมต่อด้วยเกียร์กล
PU พร้อมกลไกการทำงาน RM, ตัวแปลงพลังงาน SP,
ระบบควบคุม SU, ชุดเซ็นเซอร์ BSU,
ซึ่งทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ป้อนกลับ
หลัก
ตัวแปร
รัฐ
EP
(ตัวเลือก:
ตำแหน่งเพลาของเครื่องทำงาน ความเร็วเชิงมุม โมเมนต์
กระแสไฟของมอเตอร์) และอุปกรณ์จ่ายไฟ
แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ระบุ
เซมิคอนดักเตอร์
กิจการร่วมค้า
ให้บริการ
สำหรับ
การประสานกัน
ไฟฟ้า
พารามิเตอร์
แหล่งที่มา
ไฟฟ้า
พลังงาน
(แรงดันไฟฟ้า,
ความถี่)
กับ
ไฟฟ้า
พารามิเตอร์ของเครื่อง EM และการควบคุมพารามิเตอร์
(ความเร็ว แรงดัน และการพลิกกลับของการหมุน
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

รูปที่ 1.3. บล็อกไดอะแกรมของอัตโนมัติ
ไดรฟ์ไฟฟ้า
แหล่งพลังงาน
สัญญาณ
งาน
EM
ซู
กิจการร่วมค้า
BSU
PU
RM
ช่องข้อมูล EP
ชิ้นส่วนไฟฟ้าของ EP
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
ส่วนเครื่องกลของEP

ระบบควบคุมถูกออกแบบมาเพื่อควบคุม
ตัวแปลงไฟและถูกสร้างขึ้นตามกฎบน
ชิปหรือไมโครโปรเซสเซอร์ ที่อินพุตระบบ
การจัดการ
เสิร์ฟ
สัญญาณ
งาน
และ
สัญญาณ
ข้อเสนอแนะเชิงลบจากหน่วยเซ็นเซอร์
อุปกรณ์
ระบบ
การจัดการ,
ใน
การปฏิบัติตาม
กับ
อัลกอริธึมที่ฝังอยู่ในนั้นสร้างสัญญาณ
การควบคุมตัวแปลงพลังงาน, การควบคุม
เครื่องไฟฟ้า.
ที่สุด
สมบูรณ์แบบ
ไดรฟ์ไฟฟ้า
เป็น
อัตโนมัติ
ไดรฟ์ไฟฟ้า
ปรับได้
ไดรฟ์ไฟฟ้า
กับ
อัตโนมัติ
ระเบียบข้อบังคับ
ตัวแปรของรัฐ
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติแบ่งออกเป็น:
ความเร็วหรือแรงบิดคงที่ EP;
EP ที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์ที่เคลื่อนไหว
กลไกการทำงานตามโปรแกรมที่รวมอยู่ในสัญญาณ
งาน;
ผู้ติดตาม EA ซึ่งย้ายกลไกการทำงานใน
ตามการเปลี่ยนแปลงสัญญาณอินพุต
ตำแหน่ง
สอี
ได้รับการออกแบบ
ระเบียบตำแหน่งของกลไกการทำงาน
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
สำหรับ

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ไดรฟ์ไฟฟ้าที่ใช้มอเตอร์กระแสตรง
ปัจจุบัน
ใช้แล้ว
ใน
หลากหลาย
อุตสาหกรรม
อุตสาหกรรม:
โลหะวิทยา
วิศวกรรม,
เคมีภัณฑ์ ถ่านหิน งานไม้ ฯลฯ
ระเบียบข้อบังคับ
เชิงมุม
ความเร็ว
เครื่องยนต์
ถาวร
ปัจจุบัน
ใช้เวลา
สิ่งสำคัญ
สถานที่
ใน
ไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ สมัครด้วย
วัตถุประสงค์ของตัวแปลงไทริสเตอร์นี้คือ
หนึ่งในวิธีการที่ทันสมัยในการสร้างการควบคุม
ไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสตรง
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

การควบคุมความเร็วของ DPT ด้วย HB ดำเนินการโดยสาม
วิธี:
1. การเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่กระดองของมอเตอร์ด้วยกระแสคงที่ในขดลวด
เร้าอารมณ์;
2. โดยการเปลี่ยนกระแสในขดลวดกระตุ้นของมอเตอร์ให้คงที่
แรงดันสมอ;
3.รวมการเปลี่ยนแปลงแรงดันกระดองมอเตอร์
ขดลวดกระตุ้น
และปัจจุบันใน
แรงดันกระดองของมอเตอร์หรือกระแสในขดลวดสนามเปลี่ยนจาก
โดยใช้วงจรเรียงกระแสควบคุมซึ่งมีแอพพลิเคชั่นที่ใหญ่ที่สุด
รับวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เฟสเดียวและสามเฟส
เมื่อควบคุมมอเตอร์ผ่านวงจรขดลวดสนาม ตัวควบคุม
วงจรเรียงกระแสทำขึ้นเพื่อใช้พลังงานต่ำและมีตัวบ่งชี้น้ำหนัก ขนาด และต้นทุนที่ดีกว่า
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

อย่างไรก็ตามเนื่องจากค่าคงที่เวลามาก
ขดลวดกระตุ้น, ไดรฟ์ไฟฟ้ามีที่เลวร้ายที่สุด
พลวัต
คุณสมบัติ
(เป็น
น้อย
ความเร็วสูง) กว่าวงจรกระดองของมอเตอร์ ดังนั้น
ทาง
ทางเลือก
โซ่
การจัดการ
มุ่งมั่น
ข้อกำหนดเฉพาะของไดรฟ์
เมื่อทำงานกับกลไกการผลิต
(เช่น กลไกหลักและกลไกเสริม
เกียร์ในเครื่องจักรแปรรูป กลไกเครน
ลิฟต์) จำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางการหมุน
เครื่องยนต์
(ตระหนัก
ย้อนกลับ).
เปลี่ยน
ทิศทางการหมุนมักจะมาพร้อมกับเช่น
ความต้องการอย่างรวดเร็ว (และในขณะเดียวกันก็ราบรื่น)
เบรกและอัตราเร่งที่ราบรื่น
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

สามารถย้อนกลับทิศทางการหมุนของมอเตอร์ขับเคลื่อนได้
โดยการเปลี่ยนขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับกระดองหรือโดยการเปลี่ยน
ทิศทางของกระแสในขดลวดกระตุ้น เพื่อจุดประสงค์นี้ในห่วงโซ่สมอหรือ
ขดลวดกระตุ้นป้อนสวิตช์สัมผัส (ย้อนกลับ) หรือ
ใช้ตัวแปลงไทริสเตอร์ควบคุมสองตัว
แผนภาพโครงสร้างของตัวแปลงไทริสเตอร์แบบย้อนกลับด้วย
สวิตช์สัมผัสในวงจรขดลวดกระดองแสดงในรูป ที่
วงจรนี้เช่นเดียวกับตัวแปลงส่วนใหญ่ที่ออกแบบมาสำหรับ
ไดรฟ์ โหมดแก้ไขสลับกับโหมดกลับด้าน
ตัวอย่างเช่น เมื่อเร่งความเร็วในโหมดเริ่มต้นและทำให้เสถียรใน
เงื่อนไข
ยก
โหลด
บน
เพลา
เครื่องยนต์
ไทริสเตอร์
ตัวแปลงทำงานในโหมดการแก้ไขโดยจ่ายพลังงาน
เครื่องยนต์. หากจำเป็น ให้เบรกและหยุดหลังจากนั้น
พลังงานของเครื่องยนต์จ่ายจากเครือข่ายผ่านตัวแปลง
หยุด,
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

กำลังแปล
มอเตอร์ในโหมดกลับด้าน
เครื่อง DC ภายใต้การกระทำของเฉื่อย
มวลบนเพลาจะเข้าสู่โหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
คืนพลังงานที่สะสมไว้ผ่านตัวแปลง
กับไฟ AC (การเบรกแบบสร้างใหม่)
ไดอะแกรมบล็อกตัวแปลงย้อนกลับ
เครือข่าย
380 V, 50 Hz
Usync
VS1
UZ1
VS6
ซิฟู่
Uо.с
1
ID1
2
QS1
อุดร
1
2
ID2
M1
LM1
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
Uz.s

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ระบบมอเตอร์แปลงไทริสเตอร์

ตัวแปลงประเภทหลักที่ใช้ในการควบคุม
DC EPs เป็นสารกึ่งตัวนำแบบคงที่
คอนเวอร์เตอร์ (ทรานซิสเตอร์และไทริสเตอร์) พวกเขาเป็นตัวแทน
ควบคุมการย้อนกลับหรือไม่ย้อนกลับวงจรเรียงกระแส
รวบรวมบนศูนย์หรือสะพานเฟสเดียวหรือสามเฟส
แผนงาน ทรานซิสเตอร์กำลังส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ
การควบคุมแรงดันพัลส์ใน EP พลังงานต่ำ
หลักการทำงาน คุณสมบัติ และลักษณะของระบบ TP - D
พิจารณาตัวอย่างวงจรที่แสดงในรูปที่ 2.
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

à)
á)
~ U1
i1
T1
e2.1
VS1
อุดร
+
M2
+
Ia1
ไอดี
Uo1
อู้
2
e2.2
LM
3
VS2
ฉัน
0
หลี่
1
Ia2
4
5
6
Uo2
Ñ È Ô Ó
UÑ
รูปภาพ
2
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ
ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
7
เอ็ม

วงจรเรียงกระแสควบคุม (ตัวแปลง) รวมถึง
จับคู่หม้อแปลง T มีขดลวดทุติยภูมิสองเส้น
ไทริสเตอร์สองตัว VS1 และ VS2 ทำให้เครื่องปฏิกรณ์ปรับให้เรียบด้วย
ตัวเหนี่ยวนำ L และระบบควบคุมเฟสพัลส์
ซิฟู. ขดลวดกระตุ้นของมอเตอร์ OBM นั้นขับเคลื่อนด้วยตัวเอง
แหล่งที่มา.
วงจรเรียงกระแสให้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าบน
มอเตอร์โดยการเปลี่ยนค่าเฉลี่ยของ EMF EP นี่คือ
ทำได้ด้วยความช่วยเหลือของ SIFU ซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่สัญญาณ UU
มุมควบคุมไทริสเตอร์ α (มุมหน่วงการเปิด
ไทริสเตอร์ VS1 และ VS2 สัมพันธ์กับช่วงเวลาที่ศักยภาพบน
แอโนดของพวกมันจะกลายเป็นบวกเมื่อเทียบกับ
ศักย์ไฟฟ้าที่ขั้วแคโทด) เมื่อ α = 0 เช่น ไทริสเตอร์ VS1 และ VS2
รับแรงกระตุ้นการควบคุมUαจาก SIFU ในช่วงเวลาที่กำหนด
ตัวแปลงทำการแก้ไขคลื่นเต็ม
และแรงดันไฟฟ้าเต็มถูกนำไปใช้กับเกราะของมอเตอร์ ถ้าด้วย
โดยใช้ SIFU การจ่ายพัลส์ควบคุมให้กับไทริสเตอร์ VS1 และ
VS2 เกิดขึ้นพร้อมกับการเลื่อน (ดีเลย์) โดยมุม α ≠ 0 จากนั้น EMF
ตัวแปลงลดลงและลดลงตามมา
แรงดันไฟเฉลี่ยที่จ่ายให้กับมอเตอร์
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

การพึ่งพาค่าเฉลี่ยของ EMF ของตัวแปลงหลายเฟส
จากมุมควบคุมไทริสเตอร์ a มีรูปแบบ:
(1)
ECP Emax m บาป m cos ECP 0 cos
โดยที่ m คือจำนวนเฟส
E - ค่าแอมพลิจูดของ EMF ของตัวแปลง
ESR0 - ตัวแปลง EMF ที่ α = 0
เพื่อลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของกระเพื่อมปัจจุบันต่อเป้าหมายเกราะ
โดยปกติจะเปิดเครื่องปฏิกรณ์แบบปรับให้เรียบ โดยตัวเหนี่ยวนำ L ซึ่ง
ถูกเลือกขึ้นอยู่กับระดับระลอกคลื่นปัจจุบันที่อนุญาต
สมการสำหรับคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกล
เครื่องยนต์:
(2)
(3)
ECP 0 cos k ฉัน RY RP k
ECP 0 cos
k M RЯ
RP
k2
ที่ไหน
- ความต้านทานเทียบเท่า
RP xT ม. 2 RT RL
ตัวแปลง;
xT, RT - ลดลงเป็นขดลวดทุติยภูมิตามลำดับ
ปฏิกิริยาอุปนัยรั่วไหลและความต้านทานเชิงแอคทีฟ
ขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้า
RL คือความต้านทานเชิงแอคทีฟของเครื่องปฏิกรณ์ปรับให้เรียบ
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ในพื้นที่แรเงา เครื่องยนต์กำลังทำงานในโหมด
กระแสไฟไม่สม่ำเสมอซึ่งกำหนดการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดเจน (ลดลง)
ลักษณะความแข็ง เนื่องจากการนำทางเดียว
คุณสมบัติของทรานสดิวเซอร์จะอยู่เฉพาะในตัวแรกเท่านั้น
(1...3 ที่ α = 0; 30, 60°) และที่สี่ (4...7 ที่ α = 90, 120, 150, 180°)
จตุภาค มุมควบคุมที่เล็กกว่านั้นสอดคล้องกับ SP ที่ใหญ่กว่าและ
ดังนั้นความเร็วของเครื่องยนต์ที่สูงขึ้น ที่ α = π/2 EMF
UV EP = 0 และเครื่องยนต์ทำงานในโหมดเบรกแบบไดนามิก
ในรูป 3 แสดงไดอะแกรมของ EA ที่มีบริดจ์สามเฟส
UV ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

~ 380 ? 50 ปี
T1
UÑ
อู้
Ñ
È
Ô
Ó
ยู
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
อุดร
หลี่
ไอดี
M1
+
LM
-
UB
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ
ไฟฟ้า
รูปภาพ
3
สกายไดรฟ์
-

เพื่อสมรรถนะเครื่องยนต์ทั้งสี่
Quadrants ใช้วงจรเรียงกระแสควบคุมแบบย้อนกลับได้
ซึ่งประกอบด้วยวงจรเรียงกระแสแบบผันกลับไม่ได้สองตัว เช่น with
รูปที่ส่งออกเป็นศูนย์ 4.
ก)
~ 380 โวลต์; 50 Hz
ข)
T1
2
UC
ยู
ยู
กับ
และ
F
ที่
VS1
+
VS6
VS1
VS4
VS3
VS6
VS5
VS2
L1
-
2
หลี่
1 นาที
0
นาที
เอ็ม
1 2
1max
M1
UB
2 2
L2
+
max
-
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ
ไฟฟ้า
รูปภาพ
4
สกายไดรฟ์

ย้อนกลับได้
เรียกว่า
คอนเวอร์เตอร์,
อนุญาต
เปลี่ยนขั้วของแรงดันไฟตรงและกระแสไฟในโหลด
SW แบบย้อนกลับใช้หลักการพื้นฐานสองประการ
ชุดวาล์วควบคุม: ข้อต่อและแยก
การควบคุมร่วมจัดหาอุปทานจากระบบ
การควบคุมเฟสพัลส์ของไทริสเตอร์ควบคุมพัลส์
Uαพร้อมกันบนไทริสเตอร์ของทั้งสองชุด - VS1, VS3, VS5
(กลุ่มแคโทด) และ VS2, VS4, VS6 (กลุ่มแอโนด) ในขณะเดียวกันเนื่องจาก
การมีมุมเปลี่ยนระหว่างพัลส์ควบคุมของสองชุด
ไทริสเตอร์ใกล้กับ π หนึ่งในนั้นทำงานในวงจรเรียงกระแส
โหมดและนำกระแสและอื่น ๆ ทำงานในโหมดอินเวอร์เตอร์กระแส
ไม่ดำเนินการ เพื่อให้แน่ใจว่าการควบคุมดังกล่าวระหว่างค่าเฉลี่ย
ต้องมีค่า EMF ของวงจรเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์
อัตราส่วน
อย่างไรก็ตามเนื่องจากความแตกต่างของค่าทันที
EMF ระหว่างชุดของไทริสเตอร์ไหลที่เรียกว่า
สมดุลปัจจุบัน เพื่อ จำกัด ไว้ในวงจรที่แสดงในรูปที่
4a, เครื่องปฏิกรณ์ไฟกระชาก L1 และ L2 ถูกจัดเตรียมไว้
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

แบบแผนของตัวแปลงวาล์ว
ให้เปลี่ยนทิศทาง
การไหลของพลังงาน
ในไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติ
ปรับความเร็วของมอเตอร์ขับเคลื่อน
ที่จำเป็น
เมื่อใช้เครื่อง DC จะมี
งานไม่ได้เป็นเพียงการควบคุมความเร็วของการหมุน (สำหรับ
โดยการเปลี่ยนขนาดของแรงดันไฟฟ้า) แต่ยัง
เปลี่ยนทิศทางการหมุน (ย้อนกลับ) สำหรับสิ่งนี้
ต้องเปลี่ยนทั้งขั้วของแรงดันไฟบน
โหลดและทิศทางของกระแสในการโหลด
ปัญหานี้จะหมดไปด้วยความพิเศษ
ตัวแปลง DC ที่ไม่มีแอปพลิเคชัน
อุปกรณ์ติดต่อ,
ที่เรียกว่ากลับกัน
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
ตัวแปลงกระแสตรง
ปัจจุบันประกอบด้วย
สกายไดรฟ์

ประกอบด้วยวาล์วสองชุดซึ่งแต่ละชุด
ยอมให้กระแสไหลผ่านโหลดได้เพียงตัวเดียว
ทิศทาง.
รูปแบบที่มีอยู่ทั้งหมดของตัวแปลงวาล์วย้อนกลับ
สามารถแบ่งออกเป็นสองคลาส:
ข้าม ("แปด") แผนการและ
วงจรขนานกัน.
ในวงจรตัดขวาง (รูป a - ศูนย์และ b - สะพาน)
หม้อแปลงไฟฟ้ามีขดลวดวาล์วหุ้มฉนวนสองกลุ่ม
โดยจะป้อนวาล์วสองชุด
ในวงจร back-to-back (รูป c) เพียงหนึ่ง
กลุ่มขดลวดวาล์วของหม้อแปลงไฟฟ้า
ในทางกลับกัน
เป็น:
ตัวแปลง
ที่สุด
ศูนย์สามเฟส
สามเฟสสองเท่าพร้อมอีควอไลเซอร์
เครื่องปฏิกรณ์และ
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
แพร่หลาย

ตัวแปลงย้อนกลับสามเฟส
ด้วยการส่งออกเป็นศูนย์
อา
T1
ค
Usync
นู๋
เอ
UZ1
บี
b1
1
c1
a2
ข
c2
2
Iur2
Lur1
ID1
อุดร
Iur2
VS1…
VS3
US2
Lur2
ID2
M1
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
LM1
สกายไดรฟ์
VS4…
VS6
SIFU 1
SIFU 2
Usync
Uzs

วงจรเรียงกระแสสามเฟสใช้สำหรับอุปนัย
โหลดเพื่อจ่ายพลังงานให้กับขดลวดกระตุ้นของเครื่องจักรไฟฟ้า
หกเฟส
เพื่อขับเคลื่อนโซ่สมอของเครื่องยนต์
ไดรฟ์ไฟฟ้าทรงพลังพิเศษสิบสองเฟส
การทำงานของตัวแปลงถอยหลัง
สมมุติว่าในช่วงเวลาเริ่มต้นของเครื่องจักร
หมุนตามเข็มนาฬิกาด้วยความเร็ว n รอบต่อนาที ในขณะเดียวกัน เธอก็
พัฒนา back-EMF Ejak และกระแส I ไหลผ่านวงจรสมอ
(รูปภาพ
). เครื่องถูกขับเคลื่อนตั้งแต่แรก
ชุดวาล์วคอนเวอร์เตอร์ UZ1 ทำงานอยู่ใน
โหมดการแก้ไข เพื่อลดความเร็วในการหมุน
เครื่องจำเป็นต้องลดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมันแล้ว
จำเป็นต้องเพิ่มมุมควบคุมไทริสเตอร์
VS1,VS2,VS3 ของวงจรเรียงกระแส UZ1
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากความเฉื่อยของเครื่องยนต์ ทำให้ EMF Ejak ด้านหลังไม่สามารถ
เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและกลายเป็นมากกว่าแรงดันไฟฟ้า Ud1 บน
ผลผลิต
ตัวแปลง
(บน
สมอ
เครื่องยนต์).
วาล์ว
ตัวแปลง UZ1 ปิดตัวลงอย่างรวดเร็วและกระแสโหลดลดลง
ลงไปที่ศูนย์ แต่ที่หนีบของโซ่สมอของเครื่องไฟฟ้า
หมุนด้วยความเฉื่อย Eyak หลัง Eyak ถูกเก็บรักษาไว้ซึ่ง
ช่วยให้ใช้พลังงานจลน์ของการหมุนได้อย่างเป็นประโยชน์
ขับแล้วแปลงเป็นไฟฟ้าพร้อมกันเร็ว
ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าช้าลง
ในการทำเช่นนี้ คุณต้องแปลงชุดวาล์วชุดแรกเป็น
โหมดอินเวอร์เตอร์ เช่น เพิ่มมุม α1 > 90° แต่แรก
ชุดแปลง UZ1 ใช้กับอินเวอร์เตอร์ไม่ได้
โหมด เนื่องจากจำเป็นต้องมีขั้วย้อนกลับบนตัวเครื่อง
แรงดันไฟฟ้า Ud1 ดังนั้นข้อที่สอง
ชุดวาล์ว UZ2 (α2 > 90°) ทางออกที่เชื่อมต่อกับ
โหลดขนานกับเอาต์พุตของชุดแรก UZ1 รถยนต์
ทำงานในโหมดเครื่องกำเนิด ดังนั้นความเร็วในการหมุนของมัน
ตก ดังนั้น กองหลัง EMF Eyak ซึ่งก็คือ
แรงดันไฟ N.I.
สำหรับอูเซนคอฟ
ไฟฟ้าที่สอง
UZ2 ชุดปฏิบัติการใน
โหมดอินเวอร์เตอร์ สกายไดรฟ์

น
เบรก
เครื่องยนต์ อี
โอเวอร์คล็อก
โหมด
เครื่องยนต์
โหมด
0
t
ย้อนกลับ
ฉัน
อี
0
t
<90
US2
ที่
และ
>90
และ
>90
<90
UZ1
ที่
UZ1
<90
ที่
รูปที่ 1.2 แผนภาพโหมดการทำงาน
เครื่องไฟฟ้ากระแสตรง
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เมื่อเครื่องไฟฟ้าดับ (เอจัก=0; n=0) ท่านสามารถ
แปลงวาล์ว UZ2 ชุดที่สองเป็นวงจรเรียงกระแส
โหมด (α2<90°). При этом электрическая машина опять переходит
เข้าสู่โหมดเครื่องยนต์และขับเคลื่อนด้วยวาล์วชุดที่สอง
US2.
ทิศทาง
การหมุน
รถยนต์
การเปลี่ยนแปลง
บน
ตรงข้าม (เครื่องยนต์ถอยหลัง) แล้วเธอก็สตาร์ทอีกครั้ง
เร่งความเร็ว (จาก n=0 ถึงความเร็วที่กำหนด เช่น ถึง
n=nnom ในจตุภาคที่สามของพิกัดไดรฟ์: n และ I หรือ n
และม)
หากจำเป็นต้องย้อนกลับอีกครั้ง
มุม α2 ของวาล์วชุดที่สอง UZ2 วาล์วปิดอยู่
วาล์วชุดแรก UZ1 ถูกแปลงเป็นอินเวอร์เตอร์
โหมด (α 1>90°) ทิศทางของ Id ปัจจุบันของกระดองกลับด้าน
เครื่องไฟฟ้าทำงานในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจนถึง
ดับเครื่องยนต์อย่างสมบูรณ์
ในอนาคตด้วยการลดมุม α1> 90° ชุดแรก
วาล์ว UZ1 ถูกเปลี่ยนเป็นโหมดวงจรเรียงกระแสและ
เครื่องยนต์เร่งความเร็วให้ถึงความเร็วที่ตั้งไว้
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

การควบคุมลักษณะของการย้อนกลับ
ตัวแปลง
อุดร
Ud0
Udα1
α1
โหมด
วงจรเรียงกระแส
0
Udβ1
π
พาย/2
โหมด
อินเวอร์เตอร์
α2
β1
-Ud0
Udβ
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
α
β

หากค่าเฉลี่ยของความเครียดบน
เอาต์พุต UZ1 และ UZ2 เราได้รับนิพจน์
Udocosα1 = Udocosβ2.
ดังนั้นจึงจำเป็นที่ α1= β2 ตั้งแต่ที่
โหมดอินเวอร์เตอร์ β =180°- α แล้วเงื่อนไขความเท่าเทียมกัน
ค่าแรงดันเฉลี่ยในวงจรอีควอไลเซอร์
สามารถแสดงเป็น α1+ α2 =180° โดยที่ α1 และ α2 เป็นมุม
การควบคุมไทริสเตอร์ของชุดที่หนึ่งและชุดที่สอง
วาล์วนับจากจุดธรรมชาติ
ปลดล็อกไทริสเตอร์
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ลักษณะภายนอกของการย้อนกลับ
ตัวแปลง
ลักษณะภายนอกของวงจรเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์
ชุดในกรณีนี้เป็นความต่อเนื่องของ one
อื่นและให้ผลลัพธ์เชิงเส้นด้านนอก
ลักษณะของตัวแปลงย้อนกลับ
อุดร
β1
α1
β1 > β
2
α2 > α
β3 > β
2
1
α3 > α
2
โหมด
อินเวอร์เตอร์
โหมด
วงจรเรียงกระแส
0
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
ไอดี

ข้อต่อควบคุมวาล์ว
ชุด
หากใช้พัลส์ควบคุมพร้อมกันกับ
วาล์วของทั้งสองชุด UZ1 และ UZ2 และมุมควบคุม
ไทริสเตอร์ตรงตามเงื่อนไข
α1 + α2 = π,
ควบคุม
วาล์ว
ตกลง
กลุ่ม
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
เรียกว่า

แยกการควบคุมวาล์ว
ชุด
เพื่อให้ได้ไดรฟ์ไฟฟ้าที่ใช้งานได้ทั้งสี่
จตุภาคของสนาม: ω - I หรือ ω - M จำเป็นต้องใช้การย้อนกลับ
ตัวแปลงไทริสเตอร์ให้กระแสไฟกระดอง
มอเตอร์ทั้งสองทิศทาง
ตัวแปลงกลับประกอบด้วยไทริสเตอร์สองกลุ่ม
ต่อกันแบบขนานกัน
ในรูปแบบนี้ สองวาล์วชุด UZ1 และ UZ2 แต่ละชุดประกอบตาม
วงจรบริดจ์สามเฟสต่อขนานกันด้วย
ขั้วตรงข้ามด้านกระแสไฟที่แก้ไข
ใช้การปลดล็อกพัลส์พร้อมกันกับไทริสเตอร์ทั้งสองกลุ่ม
เป็นไปไม่ได้เพราะจะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร ดังนั้นในโครงการนี้
ทำได้แค่
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ไทริสเตอร์หนึ่งกลุ่ม UZ1 หรือ UZ2; อีกกลุ่ม
ต้องปิดไทริสเตอร์ (เปิดพัลส์
ลบออก).
ดังนั้นตัวแปลงย้อนกลับด้วย
แยกการควบคุม - นี่คือคอนเวอร์เตอร์, ใน
ซึ่งพัลส์ควบคุมมาที่เดียวเท่านั้น
จากชุดวาล์วที่นำกระแส แรงกระตุ้น
ควบคุมวาล์วชุดที่สองในเวลานี้ไม่ได้
ถูกจ่ายและปิดวาล์ว เครื่องปฏิกรณ์ Lur ในโครงการ
อาจจะหายไป ดู Gorby243s
ด้วยการควบคุมวาล์วแยกส่วน
เฉพาะกลุ่มไทริสเตอร์นั้นซึ่งปัจจุบันคือ
จะต้องนำกระแสในโหลด เลือกกลุ่มนี้
ขึ้นอยู่กับทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวกระตุ้น ("ไปข้างหน้า" หรือ
"ย้อนกลับ") และจากโหมดการทำงานของไดรฟ์: motor
โหมดหรือการเบรกแบบสร้างใหม่
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ตารางที่ 1 - การเลือกชุดวาล์ว
โหมดการทำงานของ EP
เครื่องยนต์
เบรค
ทิศทาง
การเคลื่อนไหว
"ซึ่งไปข้างหน้า"
UZ1
US2
"กลับ"
US2
UZ1
ในระบบควบคุมของ EA การเลือกและการรวมกลุ่มที่ต้องการ
ไทริสเตอร์ถูกผลิตขึ้นโดยอัตโนมัติโดยใช้ตรรกะ
อุปกรณ์สวิตชิ่งของ LPU หลักการก่อสร้างซึ่ง
แสดงในรูป
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เรายอมรับทิศทางของกระแสเกราะเมื่อทำงาน "ไปข้างหน้า" ใน
โหมดมอเตอร์เป็นบวก ด้วยสัญญาณบวก
การตั้งค่าความเร็ว ωset ให้สอดคล้องกับการเคลื่อนไหว
"ไปข้างหน้า" และ
สัญญาณผิดพลาดความเร็วซึ่งในโหมดมอเตอร์ก็เช่นกัน
จะเป็น (ωset- ω)≥0 สัญญาณที่มาถึง LPU จากตัวควบคุมปัจจุบัน
จะมีเครื่องหมาย (+) ตามนี้ สถานพยาบาลจะเปิดเครื่องอิเล็กทรอนิกส์
คีย์ QS1 ซึ่งให้การปลดล็อกพัลส์ไปยังไทริสเตอร์
กลุ่ม UZ1 มุมควบคุม α1 ถูกกำหนดโดยระบบ
การควบคุมอัตโนมัติตามสัญญาณเอาท์พุต
ตัวควบคุมปัจจุบัน RT ทั้ง SIFU (1) และ (2) ทำงานร่วมกันเพื่อให้
ผลรวมของมุม sum . เป็นเท่าไหร่
α1 + α2 = π .
(1)
ดังนั้นสำหรับกลุ่มไทริสเตอร์ที่ทำงานใน
โหมดการแก้ไข การกระตุ้นพัลส์ถูกนำไปใช้กับมุม α1 =
0…พาย/2. ในเวลาเดียวกัน SIFU2 จะสร้างแรงกระตุ้น
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

มุมควบคุม α2 = π - α1 เช่น มุมควบคุม
ที่เกี่ยวข้อง
อินเวอร์เตอร์
ระบอบการปกครอง
งาน
ตัวแปลง UZ2 อย่างไรก็ตามเนื่องจากกุญแจอิเล็กทรอนิกส์
QS2 เปิดอยู่ ควบคุมพัลส์ไปยังไทริสเตอร์ของกลุ่ม
ไม่ได้รับ UZ2
ตัวแปลง UZ2 ปิด แต่
เตรียมพร้อมสำหรับการทำงานในโหมดอินเวอร์เตอร์
เช่น
หลักการ
ตกลง
การจัดการ
ชุดวาล์วที่กำหนดโดย (1) ช่วยให้
จับคู่ลักษณะทางกลของไดรฟ์กับ
โหมดมอเตอร์และเบรกดังแสดงใน
รูป.
ที่
ความต้องการ
เบรก
ขับ
สัญญาณอ้างอิงความเร็ว ωset ลดลง ผิดพลาดโดย
เครื่องหมายเปลี่ยนความเร็ว (ωass - ω)<0, и на входе ЛПУ знак
สัญญาณเปลี่ยนจาก (+) เป็น (-) ตามที่
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ติดต่อ QS1 ปิดและการติดต่อ QS2 เปิดขึ้น อย่างไรก็ตาม
การเปิดการติดต่อ QS2 ไม่ได้เกิดขึ้นทันที แต่มีบ้าง
หน่วงเวลาที่จำเป็นสำหรับกระแสกระดองถึง
ลดลงเป็นศูนย์และไทริสเตอร์ UZ1 คืนค่าการบล็อก
คุณสมบัติ. กระแสตกเหลือศูนย์ถูกควบคุมโดยเซ็นเซอร์ปัจจุบัน DT และ
null-organ แต่ (ในรูปแบบอื่นเพื่อจุดประสงค์นี้
เซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าของวาล์ว)
เมื่อกระแสลดลงเป็นศูนย์หลังจากเกิดความล่าช้า
เวลาเปิดคีย์ QS2 และตัวแปลงเริ่มทำงาน
UZ2 เตรียมพร้อมสำหรับการทำงานในโหมดอินเวอร์เตอร์แล้ว หน่วยไดรฟ์
เข้าสู่โหมดการเบรกแบบสร้างใหม่ เวลาทั้งหมด
การสลับกลุ่มไทริสเตอร์คือ 5 - 10 ms ซึ่งก็คือ
ยอมรับได้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการควบคุม ES คุณภาพสูง
เมื่อทำงานในโหมดมอเตอร์ในทิศทาง "ย้อนกลับ" สัญญาณ
การอ้างอิงความเร็วเป็นค่าลบและค่าสัมบูรณ์
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ความเร็วผิดพลาด |ωset - ω | บวกดังนั้น
อินพุต LPU รับสัญญาณลบ และเปิดขึ้น
กุญแจ
QS2.
ผลงาน
ตัวแปลง
US2
ใน
โหมดการแก้ไข กฎตรรกะของการทำงาน
LPU แสดงไว้ในตารางที่ 2
นอกจากนี้ยังมีการใช้แผนบริการด้านสุขภาพอื่น ๆ
ลักษณะทางกลของไดรฟ์ย้อนกลับ TP-D
แบบแยกส่วนควบคุมจะแสดงในรูป
ด้วยกระแสต่อเนื่อง
อธิบายโดยสมการ (1)
สมอ
เครื่องยนต์
พวกเขา
ในโหมดของกระแสไม่ต่อเนื่องในพื้นที่เล็ก
ค่าแรงบิด ความเป็นเส้นตรงของคุณสมบัติถูกละเมิด
ในระบบปิดปัจจุบันและความเร็วที่ทันสมัย
กฎระเบียบด้วยการใช้ adaptive
ตัวควบคุม เป็นไปได้ที่จะทำให้เครื่องจักรเป็นเส้นตรง
คุณสมบัติของ EP iN.I.
พรีอุเซนคอฟ
ไฟฟ้าขนาดเล็ก
ค่าโมเมนต์
สกายไดรฟ์

ตารางที่ 2 - ตรรกะของการทำงานของสถานพยาบาล
เข้าสู่ระบบ
เข้าสู่ระบบ
เข้าสู่ระบบ
เปิด
ผลงาน
โหมด
ωass
|ωass- ω|
ที่ทางเข้า
กุญแจ
งาน
สถานบริการสุขภาพ
QS
แปลง
เอ๊ะ
+
+
+
QS1
UZ1
+
-
QS2
US2
-
+
-
QS2
US2
-
-
+
QS1
UZ1
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์
ไดรฟ์ไฟฟ้า
เอ
เครื่องยนต์
ไทย
เบรค
เครื่องยนต์
ไทย
เบรค

ลักษณะภายนอกของวงจรเรียงกระแส
อุดร
Ud0
Ud1
0
ไอดี
ฉัน d1
ฉัน k.z
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

7. ไดรฟ์ไฟฟ้าและระบบอัตโนมัติของการติดตั้งทางอุตสาหกรรมและคอมเพล็กซ์เทคโนโลยี

การใช้งานด้านเทคนิค
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ภารกิจที่ 1 กำหนดค่าของช่วงเวลาที่ลดลง J และ Ms at
ยกของขึ้น (รูปที่ 1) หากทราบ: Jd = 3.2 kg m2; จูเนียร์=3.6 กก. ตร.ม.;
อัตราทดเกียร์ของกระปุกเกียร์ p=0.96; ประสิทธิภาพของคณะผู้บริหาร
(กลอง) B=0.94; ความเร็วเชิงมุมของเครื่องยนต์ ω=112 rad/s; ความเร็ว
โหลดยก v=0.2 m/s; มวลสินค้า m=1000 กก.
คำอธิบาย.
ลดช่วงเวลาคงที่:
Mc
ฟ พี . o พี o
พี บี ดี
เอ็มจีพีโอ
พี บี ดี
1000 9,81 0,2
19.41 ชั่วโมง m
0,96 0,94 112
โมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลง J:
เจ
เจ ดี เจ โร
ฉัน p2
เมตร(
2 3,2 3,6
0,2 2
1000
) 3.3 กก. ตร.ม.
2
ดี
112
6,14
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

Jd, np, ip, พี
M, d, Jd
ดี
PU
Mpo, ปอ, jpo
RO (b) และโครงร่างที่ 3 ทำความคุ้นเคยกับ
MatLab7/Simulink3.
ห้องสมุด
วิชาเอก
บล็อก
ใน
โปรแกรม
4. รวบรวมแบบจำลองบล็อกของการตั้งค่าห้องปฏิบัติการเพื่อดำเนินการ
วิจัยตามหัวข้อที่กำหนดและให้คำอธิบายสั้น ๆ
อุปกรณ์การทำงานที่ใช้แล้วและการวัดเสมือนจริง
เครื่องใช้ไฟฟ้า.
5. สำรวจการตั้งค่าห้องปฏิบัติการเสมือนและป้อนชื่อย่อ
ข้อมูลในกล่องโต้ตอบของโปรแกรม วางเเผน
การทดลอง.
6. หลังจากทำงานเสร็จแล้วให้จัดทำรายงานเกี่ยวกับโครงสร้าง:
ชื่องานและวัตถุประสงค์ของงาน
คำอธิบายของขาตั้งห้องปฏิบัติการ
การวิเคราะห์ออสซิลโลแกรมของการพึ่งพาการทดลอง
ผลการวิจัย
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

งานที่ N. การวิจัยของไดรฟ์ไฟฟ้าตาม
โครงสร้าง "Rectifier-converter-synchronous motor"
บล็อกโมเดลของไดรฟ์ไฟฟ้าพร้อมมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

ผลการจำลอง
เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์

เอ็น.ไอ. ยูเซนคอฟ ไฟฟ้า
สกายไดรฟ์