Корзина:
с 9:00 до 19:00
Режим работы: Пн-Пт
+7 (495) 120-03-90
zakaz@plc.ru

Векторное и скалярное управление современными асинхронными двигателями

09.02.2015

toshibaДля того, чтобы обеспечить возможность контроля над скоростью и моментом в современных электродвигателях применяется два основных типа частотного управления – векторное и скалярное.

В наши дни наиболее популярными являются те асинхронные электроприводы, в которых присутствует скалярное управление. Именно эти типы приводов в наши дни можно наиболее часто встретить в приводах насосов, вентиляторов, компрессоров и прочих видах оборудования, в которых требуется обеспечение непрерывной поддержки на определенном уровне каких-либо отдельных технологических параметров или же стабильного вращения вала электронного двигателя.

За счет использования скалярного управления достигается поддержание постоянно стабильной перегрузочной способности асинхронного двигателя, при этом она никоим образом не зависит от частоты напряжения, однако стоит отметить тот факт, что при работе на низкой частоте может присутствовать значительное снижение момента, который развивается приводом. Предельное значение области скалярного управления, при котором присутствует возможность обеспечения нормального контроля над скоростью вращения двигательного ротора без потери момента сопротивления, составляет не более 1:10.

Скалярное управление на сегодняшний день пользуется широким распространением за счет того, что имеет предельно простую реализацию, однако в процессе его использования присутствует три весьма значительных недостатка:

· Если на валу нет датчика скорости, отсутствует нормальный контроль над скоростью вращения вала вследствие того, что она непосредственно зависит от нагрузки, которая воздействует на электронный привод. Установка скоростного датчика позволяет достаточно просто решить данную проблему;

· Невозможность контроля над моментом на валу двигателя. В данном случае также присутствует возможность установки специализированного датчика, но при этом нужно правильно понимать, что стоимость данного оборудования превышает ту сумму, которую вы потратите на сам электропривод, при этом стоит отметить тот факт, что даже если установить датчик контроля над моментом, процедура управления является чрезвычайно инерционной;

· Невозможность одновременного регулирования момента и скорости, вследствие чего в процессе выполнения различных работ приходится контролировать только тот технологический параметр, который является наиболее актуальным.

Всех недостатков, присущих скалярному типу управления электроприводами, лишены системы векторного управления. При этом если первые модели таких систем представляли собой несовершенные и не всегда эффективные устройства, то сегодня это оборудование становится все более и более распространенным.

В системе управления современными электронными приводами присутствует уникальная математическая модель привода, при помощи которой обеспечивается оптимальный расчет момента вала и скорости вращения, при этом в качестве нужных датчиков монтируются исключительно специализированные модели датчиков, которыми регулируются фазы статора двигателя. Специальная разработка структуры системы управления позволяет добиться полной независимости, а также практически полное отсутствие инерционности контроля над такими параметрами, как скорость вращения и момент вала.

Применение различных вариантов векторного управления непосредственно зависит от того, где именно будет использоваться электропривод. В том случае, если нужно измерять скорость вращения вала двигателя в диапазоне 1:100 при погрешности в пределах 1.5%, то в таком случае наиболее актуальной на сегодняшний день является система, в которой отсутствует специализированный датчик скорости. Если же требуется обеспечение нормального измерения в пределах 1:10000 и более при предельно высоком уровне точности или же требуется корректное позиционирование вала, то в таком случае используется система, использующая технологию обратной связи по скорости.

Среди основных достоинств, которыми отличается применение в двигателях векторного управления, следует отметить:

· Предельно высокая точность контроля над скоростью вращения вала, несмотря даже на полное отсутствие датчика скорости;

· Стабильное поддержание вращения двигателя на небольшой частоте при отсутствии рывков;

· При наличии специализированного датчика скорости обеспечивается номинальное значение на валу даже при выключенном двигателе;

· Максимально быстрая реакция на любые изменения в нагрузке, вследствие чего даже резкие ее скачки не будут провоцировать рывки скорости привода;

· Высокий КПД двигателя, который обеспечивается за счет минимальных потерь из-за нагрева и намагничивания.

Несмотря на целый ряд очевидных преимуществ, способ векторного управления отличается также наличием некоторых недостатков, среди которых в частности следует выделить достаточно сложные вычисления, а также необходимость в том, чтобы перед использованием оборудования изначально изучить параметры двигателя. Помимо всего прочего в данном случае присутствуют более высокие колебания скорости при наличии постоянной нагрузки по сравнению со скалярным методом управления. 

Назад к списку новостей