Современные методы частотного управления электродвигателями
Современные технологии частотного управления позволяют эффективно контролировать скорость и крутящий момент электродвигателя. Если рассматривать асинхронные двигатели с векторным и скалярным типами управления, то скалярные системы пользуются большей популярностью на сегодняшнем рынке.
Системы со скалярным управлением
Электроприводы с скалярным управлением часто используются в компрессорах, вентиляторах и насосах. Такие системы находят применение в следующих случаях:
- необходима постоянная поддержка специфических технологических параметров на протяжении длительного времени;
- ценится стабильная работа вала двигателя.
Скалярное управление
Асинхронные двигатели со скалярным управлением демонстрируют стабильные перегрузочные способности, которые не зависят от частоты напряжения. Однако работа на низких частотах может повлиять на снижение крутящего момента, создаваемого приводом.
Контроль скорости, с которой вращается ротор двигателя, обеспечивается в пределах не превышающих 1:10. Это позволяет избежать значительных потерь крутящего момента.
К преимуществам скалярного управления относятся:
- простота реализации системы.
Однако, есть также и некоторые недостатки:
- необходимость установки датчика скорости для нормального контроля вращения вала;
- невозможность контроля крутящего момента на вале электродвигателя;
- невозможность одновременной регулировки скорости и момента;
Векторное управление
Система векторного управления устраняет перечисленные выше недостатки и становится все более совершенной. Современные системы рассчитывают оптимальные значения скорости и момента вала благодаря специальным математическим моделям, используя только специализированные датчики, которые настраивают фазы статора.
В зависимости от условий эксплуатации электропривода выбирается соответствующий вариант векторного управления.
К преимуществам векторного управления можно отнести:
- точный контроль скорости без необходимости в датчике скорости;
- стабильную работу асинхронного двигателя при малых частотах без рывков;
- обеспечение номинальной скорости на вале даже при отключенном двигателе, при наличии специального датчика;
- защиту от резких изменений скорости благодаря быстрой реакции на нагрузку;
- высокий КПД двигателя и уменьшение потерь, связанных с намагничиванием и нагревом.
Однако векторное управление также имеет некоторые недостатки:
- необходимость сложных математических вычислений;
- предварительное изучение всех параметров двигателя перед установкой оборудования;
- при постоянной нагрузке может наблюдаться более значительное колебание скорости по сравнению со скалярным методом управления.