ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าคืออะไร

คำนิยาม

ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าถูกกำหนดให้เป็นกลไกที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมความเร็ว แรงบิด และทิศทางของมอเตอร์ไฟฟ้า แม้ว่าแต่ละระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าจะมีลักษณะเฉพาะตัว แต่พวกเขาก็มีคุณสมบัติร่วมกันหลายประการ

ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า

ภาพด้านล่างแสดงโครงสร้างปกติของเครือข่ายการกระจายพลังงานในระดับโรงงาน ในระบบนี้ ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าได้รับพลังงานไฟฟ้าสลับ (AC) จากศูนย์ควบคุมมอเตอร์ (MCC) ซึ่ง MCC ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการควบคุมการกระจายพลังงานไปยังระบบขับเคลื่อนหลายระบบภายในพื้นที่เฉพาะ

ในโรงงานผลิตขนาดใหญ่ มักจะมี MCC หลายแห่งทำงานอยู่ โดย MCC เหล่านี้ได้รับพลังงานจากศูนย์ควบคุมพลังงานหลัก (PCC) ทั้ง MCC และ PCC มักใช้เบรกเกอร์วงจรอากาศเป็นองค์ประกอบหลักในการสวิตช์ไฟฟ้า องค์ประกอบเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อรับภาระไฟฟ้าที่มีกำลังสูงสุด 800 โวลต์และ 6400 แอมแปร์ เพื่อให้มั่นใจว่าการจัดการพลังงานในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าและการโครงสร้างโดยรวมของโรงงานจะเป็นไปอย่างเชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ

ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์เหนี่ยวนำที่ควบคุมด้วยอินเวอร์เตอร์ GTO แสดงในภาพด้านล่าง:

ส่วนหลักของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า

ส่วนสำคัญของระบบขับเคลื่อนเหล่านี้มีดังนี้:

• สวิตช์ AC เข้า

• ชุดแปลงและอินเวอร์เตอร์พลังงาน

• สวิตช์ DC และ AC ออก

• ตรรกะควบคุม

• มอเตอร์และโหลดที่เกี่ยวข้อง

รายละเอียดของส่วนหลักของระบบพลังงานไฟฟ้าแสดงด้านล่าง

สวิตช์ AC เข้า

สวิตช์ AC เข้าประกอบด้วยสวิตช์ - ฟิวส์และคอนแทคเตอร์พลังงาน AC ส่วนประกอบเหล่านี้มักมีแรงดันและกระแสสูงสุด 660V และ 800A แทนที่จะใช้คอนแทคเตอร์ปกติ มักจะใช้คอนแทคเตอร์แบบติดตั้งบนบาร์ และเบรกเกอร์วงจรอากาศทำหน้าที่เป็นสวิตช์เข้า การใช้คอนแทคเตอร์แบบติดตั้งบนบาร์สามารถขยายความสามารถในการรับแรงดันและกระแสได้สูงสุด 1000V และ 1200A

สวิตช์นี้มีฟิวส์ความจุสูง (HRC) ที่มีแรงดันและกระแสสูงสุด 660V และ 800A นอกจากนี้ยังมีกลไกป้องกันการโหลดเกินเพื่อป้องกันระบบจากการโหลดเกิน ในบางกรณี คอนแทคเตอร์ของสวิตช์สามารถเปลี่ยนเป็นเบรกเกอร์วงจรแบบโมลด์เคสเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัย

ชุดแปลงและอินเวอร์เตอร์พลังงาน

ชุดนี้แบ่งออกเป็นสองส่วนย่อยหลัก: อิเล็กทรอนิกส์พลังงานและอิเล็กทรอนิกส์ควบคุม ส่วนอิเล็กทรอนิกส์พลังงานประกอบด้วยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ฮีทซิงค์ ฟิวส์เซมิคอนดักเตอร์ ซอร์จซัพเพรสเซอร์ และพัดลมทำความเย็น ส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อดำเนินงานแปลงพลังงานสูง

ส่วนอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมประกอบด้วยวงจรทริกเกอร์ แหล่งจ่ายไฟควบคุมของตนเอง และวงจรขับเคลื่อนและแยกส่วน วงจรขับเคลื่อนและแยกส่วนมีหน้าที่ควบคุมและปรับปรุงการไหลของพลังงานไปยังมอเตอร์

เมื่อระบบขับเคลื่อนทำงานในรูปแบบวงจรป้อนกลับวงจรป้อนกลับของระบบจะรวมถึงตัวควบคุมพร้อมกับวงจรป้อนกลับกระแสและความเร็ว ระบบควบคุมมีการแยกส่วนสามพอร์ตเพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟ ข้อมูลเข้า และข้อมูลออกถูกแยกออกจากกันด้วยระดับฉนวนที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ

ซอร์จซัพเพรสเซอร์สาย

ซอร์จซัพเพรสเซอร์สายมีบทบาทสำคัญในการป้องกันคอนเวอร์เตอร์เซมิคอนดักเตอร์จากการกระแทกแรงดัน แรงดันกระแทกอาจเกิดขึ้นในสายไฟเนื่องจากการเปิดและปิดโหลดที่เชื่อมต่อในสายเดียวกัน ซอร์จซัพเพรสเซอร์สายร่วมกับอินดักแทนซ์สามารถยับยั้งแรงดันกระแทกเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อเบรกเกอร์วงจรเข้าทำงานและหยุดการจ่ายกระแส ซอร์จซัพเพรสเซอร์สายจะดูดซับพลังงานที่ถูกกักไว้จำนวนหนึ่ง อย่างไรก็ตาม หากโมดูลาเตอร์พลังงานไม่ใช่อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ซอร์จซัพเพรสเซอร์สายอาจไม่จำเป็น

ตรรกะควบคุม

ตรรกะควบคุมใช้สำหรับการล็อกและลำดับการทำงานต่าง ๆ ของระบบขับเคลื่อนภายใต้สภาพปกติ ผิดพลาด และภาวะฉุกเฉิน การล็อกถูกออกแบบมาเพื่อป้องกันการทำงานที่ผิดปกติและไม่ปลอดภัย ทำให้ระบบมีความสมบูรณ์ ขณะที่การลำดับการทำงานจะทำให้การดำเนินการของระบบขับเคลื่อน เช่น การเริ่มต้น การเบรก การกลับทิศทาง และการขยับเป็นไปตามลำดับที่กำหนดไว้ ในงานที่ต้องการการล็อกและลำดับการทำงานที่ซับซ้อน มักจะใช้ตัวควบคุมลอจิกโปรแกรมได้ (PLC) เพื่อให้การควบคุมที่ยืดหยุ่นและเชื่อถือได้