Gesloten Lus Regel van Aandrijvingen

In een gesloten lus wordt de uitvoer van het systeem teruggestuurd naar de ingang, waardoor het systeem de elektrische aandrijving kan besturen en zijn werking zelf kan aanpassen. Terugkoppelingslus in een elektrische aandrijving worden geïntegreerd om aan de volgende cruciale eisen te voldoen:

• Koppel en Snelheidsverbetering: Om de koppel- en snelheidsprestaties van het systeem te versterken.

• Verbetering van de Stabiele-Staat Nauwkeurigheid: Om de precisie van het systeem tijdens stabiel bedrijf te verbeteren.

• Bescherming: Om de componenten van de elektrische aandrijving te beschermen tegen mogelijke schade.

De belangrijkste componenten van een gesloten lus omvatten de regelaar, converter, stroombeperker en stroomsensor, onder andere. De converter speelt een cruciale rol bij het omzetten van variabele frequentie energie naar vaste frequentie en vice versa. De stroombeperker daarentegen heeft als functie om te voorkomen dat de stroom een vooraf ingestelde maximale waarde overschrijdt. Hieronder zullen we de verschillende soorten gesloten lus configuraties verkennen.

Stroombeperkingsregeling

Dit regelsysteem is ontworpen om de stroom van de converter en de motor binnen een veilig bereik te houden tijdens tijdelijke operaties. Het systeem heeft een stroomterugkoppelingslus geïntegreerd met een drempelogicacircuit.

Het logica-circuit dient als een beveiliging, die het systeem beschermt tegen te hoge stroom. Indien tijdelijke operaties ervoor zorgen dat de stroom boven de vooraf ingestelde maximale waarde stijgt, wordt het terugkoppelingscircuit geactiveerd. Het neemt onmiddellijk correctieve maatregelen, waardoor de stroom weer onder de maximale drempel daalt. Zodra de stroom terugkeert naar normale niveaus, wordt de terugkoppelingslus gedeactiveerd en keert deze terug naar de stand-by status.

Gesloten Lus Koppelregeling

Gesloten lus koppelregelsystemen worden breed toegepast in batterijgestuurde voertuigen, spoorwegtoepassingen en elektrische treinen. De referentiekoppel T^* wordt bepaald door de positie van het gaspedaal. De lusregelaar werkt dan samen met de motor om ervoor te zorgen dat de werkelijke koppeluitvoer nauwkeurig de referentiewaarde T^* volgt. Door de druk op het gaspedaal aan te passen, kan de operator effectief de snelheid van het aandrijfsysteem beheren, aangezien de koppeluitvoer direct invloed heeft op de acceleratie en snelheid van het voertuig of de trein.

Gesloten Lus Snelheidsregeling

Het blokschema van het gesloten lus snelheidsregelsysteem is weergegeven in de figuur hieronder. Dit systeem heeft een geneste controlestructuur, met een interne controlelus genest in een externe snelheidslus. De primaire functie van de interne controlelus is om de motorstroom en het koppel te reguleren, zodat ze binnen veilige werklimieten blijven.

Gesloten Lus Snelheidsregeling

Stel dat er een referentiesnelheid ωm∗ is die een positieve snelheidsfout Δω*m genereert. Deze snelheidsfout wordt verwerkt door een snelheidsregelaar en vervolgens doorgestuurd naar een stroombeperker. Opmerkelijk is dat de stroombeperker overbelast kan raken, zelfs in het geval van een kleine snelheidsfout. De stroombeperker stelt dan de stroom in voor de interne stroomcontrolelus. Vervolgens start het aandrijfsysteem met accelereren. Zodra de aandrijfsnelheid overeenkomt met de gewenste snelheid, is het motorkoppel gelijk aan het belastingkoppel. Dit evenwicht veroorzaakt een afname van de referentiesnelheid, wat resulteert in een negatieve snelheidsfout.

Wanneer de stroombeperker verzadigd raakt, gaat de aandrijving over in remstand en begint te vertragen. Daarentegen, wanneer de stroombeperker onverzadigd raakt, maakt de aandrijving een soepele overgang van de remstand terug naar de motormodus.

Gesloten Lus Snelheidsregeling van Meermotoraandrijvingen

Bij meermotoraandrijvingssystemen wordt de totale belasting verdeeld over meerdere motoren. Elk deel van het systeem is uitgerust met zijn eigen motor, die primair verantwoordelijk is voor het dragen van de specifieke belasting voor dat deel. Hoewel de specificaties van de motoren verschillen afhankelijk van het type belasting dat ze dienen, draaien alle motoren met dezelfde snelheid. Wanneer de koppelvereisten van elke individuele motor worden voldaan door het respectievelijke aandrijfmechanisme, hoeft de aandrijfas slechts een relatief klein synchronisatiekoppel te dragen, wat de gecoördineerde werking van de meermotoropstelling faciliteert.

In een locomotief draaien de wielen, vanwege verschillende graden van slijtage, niet met een uniforme snelheid. Hierdoor fluctueert de aandrijfsnelheid van de locomotief overeenkomstig. Naast het handhaven van een constante snelheid, is het even belangrijk om ervoor te zorgen dat het koppel gelijkmatig wordt verdeeld over de meerdere motoren. Als dit evenwicht niet wordt bereikt, kan één motor overbelast raken terwijl een andere onderbenut blijft. Dit onevenwicht leidt uiteindelijk tot een situatie waarbij het nominale koppel van de hele locomotief aanzienlijk lager is dan de cumulatieve koppelspecificaties van de individuele motoren.