i +7 (495) 144 53 46
i info@servostar.ru
i Поиск

Комплексные поставки средств промышленной автоматизации

Особенности и преимущества применения преобразователей частоты с векторным управлением

В частотном преобразователе с векторным методом управления ведется контроль не только за величиной и частотой, но и за фазой питающего напряжения. Иначе говоря, контролируется угол и величина так называемого пространственного вектора, который вращается с частотой поля двигателя.

Векторный метод управления не только формирует гармонические токи и напряжения фаз (как при скалярном методе), но и позволяет производить регулирование магнитного потока электродвигателя. Таким образом, производится управление магнитным полем статора и ротора, регулируется их взаимодействие между собой для оптимизации момента вращения на различных частотах. При этом, улучшается динамика электропривода за счет специального встроенного канала управления моментом нагрузки. Внутренняя обработка процессов регулирования в современных частотниках выполняется на базе мощного процессора. Векторной метод управления заключается в математическом представлении модели двигателя. Такой прогрессивный метод позволяет регулировать момент на валу и скорость вращения двигателя под нагрузкой.

Главной трудностью для реализации векторной системы управления электродвигателем является определение нахождения оси магнитного поля ротора в пространстве. Данная задача решается при помощи датчиков Холла, установленных на валу двигателя, либо расчётом, где исходными данными являются мгновенные величины тока, напряжения статора и скорость вращения ротора. В бюджетных приводах применяется преимущественно расчётный метод, часто это системы управления двигателем без обратной связи по скорости, где точность регулирования скорости допускает отклонение до 1,5%, а диапазон – менее 1:100. При требовании точности регулировки скорости с отклонением менее 0,2% и диапазона 1:10000 применяется управление с датчиком скорости на валу. Такие системы называются системами управления двигателем с обратной связью по скорости и позволяют регулировать момент на малых частотах (до 1 Гц).

Векторный метод управления, по сравнению с простым скалярным, имеет следующие преимущества:

• повышенная точность и широкий диапазон регулирования скорости;

• плавное регулирование скорости вращения двигателя во всем диапазоне частот;

• возможность удержания постоянства скорости при изменении нагрузки электропривода;

• уменьшение потерь при переходных процессах в приводе (в связи с этим увеличенный КПД двигателя).

Преобразователи с частотно-векторным управлением, в основном, применяют для управления асинхронными двигателями с тяжелым режимом работы - вентиляторы высокой мощности, подъемное, буровое оборудование, системы позиционирования.

В заключении следует отметить, что там, где требуется обеспечивать широкий диапазон и точность регулирования, особенно, на низких частотах вращения, векторный преобразователь частоты будет незаменим.