Podział falowników - metody sterowania
Podział falowników uwzględniający metody sterowania:

- sterowanie U/f (sterowanie skalarne),
- sterowanie wektorem strumienia (sterowanie wektorowe),
- bezpośrednie sterowanie momentem (sterowanie DTC).

Sterowanie skalarne

sterowanie skalarne wykres Algorytmy sterowania skalarnego są dobierane w oparciu o zależności dotyczące stanu ustalonego. Najbardziej rozpowszechnione są układy sterowania skalarnego, w których stabilizacja strumienia uzyskiwana jest na podstawie charakterystyk statycznych u/f = const. Nastawiane są tylko amplitudy i prędkości kątowe częstotliwości) wektorów przestrzennych napięć, prądów i strumieni skojarzonych silnika klatkowego. Mamy zatem spadek mocy wraz ze spadkiem częstotliwości odzwierciedlonej w obrotach silnika. Prędkość mechaniczna oraz częstotliwość poślizgu nie są kontrolowane precyzyjnie.
Może to spowodować przeciążenia silnika i falownika i doprowadzić do wygenerowania błędu.

Uwaga !
Stosunek U/f to: 400/50=8, przykładowo: f = 2,5Hz U=20V, zwracajmy uwagę przy doborze falowników skalarnych na niskie napięcie przy niskich częstotliwościach.

Układ sterowania u/f = const. jest niezwykle prosty, jednakże posiada wiele wad:
- brak kontroli momentu rozwijanego przez silnik w stanach przejściowych,
- brak odsprzężenia dynamicznego między sterowaniem momentu i strumienia,
- długie i niekontrolowane stany przejściowe oraz skłonność do słabo tłumionych oscylacji momentu i prędkości,
- brak sprzężeń zwrotnych i w wyniku brak zabezpieczenia przed przeciążeniami,
- możliwości dynamiczne silnika i falownika nie są w pełni wykorzystane.

Sterowanie wektorowe

sterowanie wektorowe wykresSterowanie wektorowe charakteryzuje się tym, że na podstawie zależności obowiązujących dla stanów nieustalonych i przejściowych nastawiane są nie tylko amplitudy i prędkości kątowe (częstotliwości), ale również fazy wektorów przestrzennych napięć, prądów i strumieni skojarzonych silnika klatkowego. Układ sterowania oddziałowywuje więc na wzajemne położenie wektorów, zapewniając ich prawidłową orientację. W sterowaniu wektorowym moment i strumień określone są przez prąd stojana i nie mogą być nastawiane w sposób niezależny. Zależnie od sposobu wyznaczania kąta położenia wektora pola rozróżniamy dwa sposoby sterowania polowo zorientowanego: bezpośredni oraz pośredni.

Sterowanie DTC

sterowanie DTCMetoda bezpośredniego sterowania momentem (Direct Torque Control) ) należy do grupy bardzo zaawansowanych metod sterowania częstotliwościowego silnikiem indukcyjnym. Metoda ta pozwala na uzyskanie bardzo korzystnych właściwości regulacyjnych układów napędowych prądu zmiennego.
Zasada działania metody bezpośredniego sterowania momentu elektromagnetycznego i strumienia silnika polega na wyznaczeniu odpowiedniego sposobu generacji sygnałów sterujących przełączaniem poszczególnych tranzystorów energoelektronicznych w falowniku napięcia w zależności od aktualnego stanu elektromagnetycznego maszyny elektrycznej. Wybór odpowiedniej strategii sterowania tranzystorów uzależniony jest od możliwości realizacji technicznej układu sterującego. Przyjęta strategia sterowania określa złożoność i koszt układu, jakość regulacji oraz ma wpływ na szereg parametrów np. wielkość oscylacji momentu, prądów, prędkości kątowej itp.
Określenie właściwości poszczególnych strategii przełączeń wymaga przeprowadzenia odpowiednich badań eksperymentalnych i symulacyjnych. Na jakość sterowania wpływa nie tylko algorytm wyboru wektorów, ale również metoda odtwarzania zmiennych stanu, które niezbędne są do działania układu regulacji.
Ocena: 4.22/5 opinii: 69