Lukket sløyfekontroll av drev

I et lukket sløyfe-system sendes systemets utdata tilbake til inngangen, noe som gjør at systemet kan kontrollere elektriske drev og selvjustere sin drift. Tilbakemeldingsslyfeler i et elektrisk drev er inkludert for å oppfylle følgende kritiske krav:

• Forbedring av dreieeffekt og hastighet: For å øke systemets yteevne angående dreieeffekt og hastighet.

• Forbedring av stabiltilstands-nøyaktighet: For å forbedre nøyaktigheten i systemet under stabil drift.

• Beskyttelse: For å beskytte komponentene i det elektriske drevet mot mulig skade.

De viktigste komponentene i et lukket sløyfe-system inkluderer regulator, konverter, strøm-begrenser og strøm-sensor, blant andre. Konverteren spiller en viktig rolle i å konvertere variabel frekvens-strøm til fast frekvens og motsatt. Strøm-begrenseren fungerer for å hindre at strømmen overskrider et forhåndsinnstilt maksimalt verdi. Nedenfor vil vi utforske de ulike typene av lukkede sløyfe-konfigurasjoner.

Strømbegrensningkontroll

Denne kontroll-skjemaet er designet for å holde konverterens og motorens strøm innenfor en sikker rekkevidde under overgangsoperasjoner. Systemet har en strømtilbakemeldingsslyfe integrert med en terskel-logikkkrets.

Logikkretsen fungerer som en sikkerhet, som beskytter systemet mot unormal høy strøm. Hvis overgangsoperasjoner fører til at strømmen stiger over den forhåndsinnstilte maksimale verdien, aktiveres tilbakemeldingssirkelen. Den tar umiddelbart rettsomme tiltak, tvinger strømmen til å falle ned under maksimal terskelverdi. Når strømmen returnerer til normale nivåer, deaktiveres tilbakemeldingsslyfen, og gjenopptar sin venteposisjon.

Lukket sløyfe-dreieeffektkontroll

Systemer med lukket sløyfe-dreieeffektkontroll brukes vidt i batteridrevne kjøretøy, jernbaneapplikasjoner og elektriske tog. Referanseenheten T^* bestemmes av posisjonen på akseleratorpedalen. Slyfe-regulatoren arbeider sammen med motoren for å sikre at den faktiske dreieeffekten følger referanseverdien T^* tett. Ved å justere presset på akseleratoren, kan operatøren effektivt kontrollere hastigheten i drevsystemet, da dreieeffekten direkte påvirker akselerasjonen og hastigheten til kjøretøyet eller toget.

Lukket sløyfe-hastighetskontroll

Blokkdiagrammet for systemet med lukket sløyfe-hastighetskontroll er illustrert nedenfor. Dette systemet har en kapslet kontrollstruktur, med en indre kontrollsløyfe inni en ytre hastighets-sløyfe. Den primære funksjonen til den indre kontrollsløyfen er å regulere motorens strøm og dreieeffekt, for å sikre at de holder seg innen sikre driftsgrenser.

Lukket sløyfe-hastighetskontroll

Anta at det er en referansenhastighet ωm∗ som genererer en positiv hastighetsfeil Δω*m. Denne hastighetsfeilen prosesseres av en hastighetsregulator og deretter matet inn i en strømbegrenser. Det er verdt å merke seg at strømbegrenseren kan bli overlastet selv med en liten hastighetsfeil. Strømbegrenseren setter deretter strømmen for den indre strømkontrollsløyfen. Deretter initierer drevsystemet akselerasjon. Når drevhastigheten samsvarer med ønsket hastighet, blir motorens dreieeffekt lik belastningsdreieeffekten. Dette likevektstillfellet fører til at referansenhastigheten minker, noe som resulterer i en negativ hastighetsfeil.

Når strømbegrenseren når sitt maksimum, går drevet over i bremsemodus og begynner å deakselerere. Omvendt, når strømbegrenseren blir desaturert, overgår drevet jevnt fra bremsemodus til motor-modus.

Lukket sløyfe-hastighetskontroll av fler-motor-drev

I fler-motor-drevsystemer distribueres den totale belastningen mellom flere motorer. Hver del av systemet er utstyrt med sin egen motor, som hovedsakelig er ansvarlig for å bære belastningen spesifikt for den delen. Selv om motorernes ranger varierer avhengig av type belastning de tjener, kjører alle motorer med samme hastighet. Når dreieeffektbehovet for hver enkelt motor blir møtt av dens respektive drivmekanisme, trenger driveskften bare å bære en relativt liten synkroniseringsdreieeffekt, noe som fremmer koordinert drift av fler-motorkonfigurasjonen.

I en lokomotiv, grunnet ulike grad av slitasje, roterer hjulene ikke med uniform hastighet. Dette fører til at lokomotivets kjørehastighet fluktuerer i tråd hermed. I tillegg til å opprettholde en konsekvent hastighet, er det like viktig å sikre at dreieeffekten er jevnt fordelt mellom de flere motorer. Hvis denne balansen ikke oppnås, kan en motor bli overlastet mens en annen blir underutnyttet. Dette ubalanserte scenarioet fører til at den nominelle dreieeffekten for hele lokomotivet er betydelig lavere enn den akkumulerte dreieeffekt-rangeringene for de individuelle motorer.