Zaprta zanka nadzora pogonov

V zaprti zanki je izhod sistema povrnjen na vhod, kar omogoča sistemom nadzor električnega pogona in samodejno prilagajanje njegovega delovanja. Zanke povratne veze v električnih pogonih so vključene za zadostevanje naslednjih ključnih zahtev:

• Povečanje navora in hitrosti: Za povečanje zmogljivosti navora in hitrosti sistema.

• Izboljšanje točnosti v stacionarnem stanju: Za izboljšanje natančnosti sistema med delovanjem v stacionarnem stanju.

• Zaščita: Za zaščito komponent električnega pogona pred možnimi poškodbe.

Ključni komponenti zaprte zanke vključujejo nadzornik, pretvornik, omejevalnik toka in senzor toka, med drugimi. Pretvornik igra ključno vlogo pri pretvarjanju napetosti spremenljive frekvence v fiksno frekvenco in obratno. Omejevalnik toka pa preprečuje, da tok preseže prednastavljeno maksimalno vrednost. Spodaj bomo raziskali različne vrste konfiguracij zaprte zanke.

Nadzor omejevanja toka

Ta shema nadzora je zasnovana, da bi ohranila tok pretvornika in motorja znotraj varne območja med prehodnimi operacijami. Sistem vključuje zanko povratne veze integrirano z logičnim vezjem pragov.

Logično vezje služi kot zaščita, ki zaščiti sistem pred prekomernim tokom. V primeru, da prehodne operacije povzročijo, da tok preseže prednastavljeno maksimalno vrednost, se aktivira zanka povratne veze. Taka zanka takoj sprejme korektivne ukrepe, s tem prisiljuje tok, da spade spet pod maksimalno mejo. Ko tok vrne normalne ravni, se zanka povratne veze deaktivira in se vrne v stanje pripravljenosti.

Zaprti zanki nadzora navora

Sistemi zaprtega zanka nadzora navora so široko uporabljani v vozilih z baterijskim pogonom, železniških aplikacijah in električnih vlakih. Referenčni navor T^* je določen z lego pedala pospeševalnika. Nadzornik zanke potem sodeluje z motorjem, da zagotovi, da dejanski izhod navora tesno sledi referenčni vrednosti T^*. S prilagajanjem tlaka na pedalo pospeševalnika lahko operator učinkovito nadzira hitrost pogonskega sistema, saj izhod navora neposredno vpliva na pospešek in hitrost vozila ali vlaka.

Zaprti zanki nadzora hitrosti

Shema blokov sistema zaprtega zanka nadzora hitrosti je prikazana na spodnji sliki. Ta sistem vključuje vdelano strukturo nadzora, z notranjo zanko nadzora, vdelano v zunanjo zanko nadzora hitrosti. Primarna funkcija notranje zanke nadzora je regulacija toka in navora motorja, tako da ostanejo znotraj varnih območij delovanja.

Zaprti zanki nadzora hitrosti

Predpostavimo, da obstaja referenčna hitrost ωm∗, ki generira pozitivno napako hitrosti Δω*m. Ta napaka hitrosti je obdelana z nadzornikom hitrosti in nato vnesena v omejevalnik toka. Opomba, omejevalnik toka se lahko preobremenijo celo ob manjši napaki hitrosti. Omejevalnik toka nato nastavi tok za notranjo zanko nadzora toka. Nato se pogonski sistem začne pospeševati. Ko hitrost pogona ustvari želeno hitrost, je navor motorja enak navoru optoge. To ravnovesje povzroči zmanjšanje referenčne hitrosti, kar privede do negativne napake hitrosti.

Ko omejevalnik toka doseže nasycenost, pogon vstopi v brzalni način in se začne usporiti. Na drugi strani, ko se omejevalnik toka odnasa, pogon gladko preide iz brzalnega stanja nazaj v pogonski način.

Zaprti zanki nadzora hitrosti viške motorjev

V sistemih viške motorjev je skupna optoga razdeljena med več motorjev. Vsaka sekcija sistema je opremljena z lastnim motorjem, ki je glavno odgovoren za nosilnost specifične za to sekcijo. Čeprav se ocene motorjev razlikujejo glede na vrsto optoge, ki jo služijo, vsi motorji delujejo z enako hitrostjo. Ko zahteva za navorom vsakega pojedinega motorja zadovolji njegov lastni pogonski mehanizem, pogonski val le malo nosi sinhronizacijski navor, kar omogoča koordinirano delovanje viške motorjev.

V lokomotivi zaradi različnih stopnji opote in onesnaženja kolesa ne vrtijo z enakomerno hitrostjo. Tako se pogonska hitrost lokomotive prilagaja. Poleg ohranjanja konstantne hitrosti je enako pomembno, da je navor ravnomerno porazen med več motorji. Če tega ravnotežja ni doseženo, lahko en motor postane preobremenjen, medtem ko drug ostane podkoriščen. Ta neravnotežje končno vodi do situacije, kjer je ocenjen navor celotne lokomotive značilno nižji od skupne ocene navorov posameznih motorjev.