การควบคุมวงจรป้อนกลับของไดรฟ์

ในระบบป้อนกลับวงจรป้อนกลับจะนำเอาผลลัพธ์ของระบบกลับไปยังส่วนป้อนข้อมูล ทำให้ระบบสามารถควบคุมการขับเคลื่อนไฟฟ้าและปรับการทำงานของตนเองได้ วงจรป้อนกลับในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความต้องการที่สำคัญดังต่อไปนี้:

• การเพิ่มแรงบิดและความเร็ว: เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแรงบิดและความเร็วของระบบ

• การปรับปรุงความแม่นยำในการทำงานแบบคงที่: เพื่อเพิ่มความแม่นยำของระบบในการทำงานแบบคงที่

• การป้องกัน: เพื่อป้องกันส่วนประกอบของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าจากการเสียหายที่อาจเกิดขึ้น

ส่วนประกอบหลักของระบบป้อนกลับรวมถึงตัวควบคุม ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า ตัวจำกัดกระแส และตัวตรวจจับกระแส เป็นต้น ตัวแปลงกระแสไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญในการแปลงพลังงานความถี่แปรผันเป็นความถี่คงที่และในทางกลับกัน ตัวจำกัดกระแสทำงานเพื่อป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าเกินค่าสูงสุดที่กำหนดไว้ ต่อไปนี้เราจะสำรวจประเภทต่างๆ ของระบบป้อนกลับ

การควบคุมจำกัดกระแส

แผนการควบคุมนี้ถูกออกแบบมาเพื่อรักษากระแสไฟฟ้าของตัวแปลงกระแสและมอเตอร์ให้อยู่ภายในช่วงที่ปลอดภัยระหว่างการทำงานแบบชั่วคราว ระบบมีวงจรป้อนกลับกระแสที่ผสานเข้ากับวงจรตรรกะสำหรับกำหนดค่าเกณฑ์

วงจรตรรกะทำหน้าที่เป็นการป้องกัน ปกป้องระบบจากกระแสไฟฟ้าที่มากเกินไป ในกรณีที่การทำงานแบบชั่วคราวทำให้กระแสไฟฟ้าสูงเกินค่าสูงสุดที่กำหนด วงจรป้อนกลับจะถูกกระตุ้น ซึ่งจะดำเนินการแก้ไขโดยทันที บังคับให้กระแสไฟฟ้าลดลงต่ำกว่าค่าสูงสุดที่กำหนด เมื่อกระแสไฟฟ้ากลับสู่ระดับปกติ วงจรป้อนกลับจะหยุดทำงาน และกลับสู่สถานะพร้อมใช้งาน

การควบคุมแรงบิดแบบป้อนกลับ

ระบบควบคุมแรงบิดแบบป้อนกลับถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะที่ใช้แบตเตอรี่ แอปพลิเคชันรถไฟ และรถไฟไฟฟ้า แรงบิดอ้างอิง T^* จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งของแป้นเหยียบเร่ง ตัวควบคุมวงจรป้อนกลับทำงานร่วมกับมอเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าแรงบิดที่ได้รับจริงจะใกล้เคียงกับค่าอ้างอิง T^* ผ่านการปรับแรงกดบนแป้นเหยียบ เจ้าหน้าที่สามารถควบคุมความเร็วของระบบขับเคลื่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากแรงบิดที่ได้รับมีผลโดยตรงต่อการเร่งความเร็วและความเร็วของยานพาหนะหรือรถไฟ

การควบคุมความเร็วแบบป้อนกลับ

แผนภาพแสดงระบบควบคุมความเร็วแบบป้อนกลับปรากฏในรูปด้านล่าง ระบบนี้มีโครงสร้างควบคุมแบบซ้อนกัน ด้วยวงจรควบคุมภายในฝังอยู่ภายในวงจรควบคุมความเร็วนอก หน้าที่หลักของวงจรควบคุมภายในคือการควบคุมกระแสไฟฟ้าและแรงบิดของมอเตอร์ เพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ภายในขอบเขตการใช้งานที่ปลอดภัย

การควบคุมความเร็วแบบป้อนกลับ

สมมติว่ามีความเร็วอ้างอิง ωm∗ ที่สร้างความผิดพลาดของความเร็ว Δω*m ความผิดพลาดของความเร็วนี้จะถูกประมวลผลโดยตัวควบคุมความเร็วแล้วถูกป้อนเข้าสู่ตัวจำกัดกระแส ตัวจำกัดกระแสสามารถเกินกำลังได้แม้กระทั่งเมื่อมีความผิดพลาดของความเร็วเล็กน้อย ตัวจำกัดกระแสถูกตั้งค่ากระแสสำหรับวงจรควบคุมกระแสภายใน จากนั้นระบบขับเคลื่อนจะเริ่มเร่งความเร็ว เมื่อความเร็วของระบบขับเคลื่อนตรงกับความเร็วที่ต้องการ แรงบิดของมอเตอร์จะเท่ากับแรงบิดโหลด ภาวะสมดุลนี้ทำให้ความเร็วอ้างอิงลดลง ส่งผลให้เกิดความผิดพลาดของความเร็วในทางลบ

เมื่อตัวจำกัดกระแสถึงขีดจำกัด ระบบขับเคลื่อนจะเข้าสู่โหมดเบรกและเริ่มชะลอความเร็ว แต่เมื่อตัวจำกัดกระแสถูกปลดออก ระบบจะเปลี่ยนจากโหมดเบรกกลับสู่โหมดขับเคลื่อนอย่างราบรื่น

การควบคุมความเร็วแบบป้อนกลับของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์หลายตัว

ในระบบขับเคลื่อนมอเตอร์หลายตัว ภาระทั้งหมดถูกกระจายให้กับมอเตอร์หลายตัว ส่วนต่างๆ ของระบบมีมอเตอร์ของตนเอง ซึ่งรับผิดชอบในการขนส่งภาระเฉพาะส่วนของตน แม้ว่าอัตราการใช้งานของมอเตอร์จะแตกต่างกันตามประเภทของภาระที่พวกเขาให้บริการ แต่มอเตอร์ทั้งหมดทำงานที่ความเร็วเดียวกัน เมื่อความต้องการแรงบิดของมอเตอร์แต่ละตัวได้รับการตอบสนองโดยกลไกขับเคลื่อนของตนเอง แกนขับเคลื่อนจะต้องรับแรงบิดประสานที่ค่อนข้างน้อย ทำให้การดำเนินงานของระบบมอเตอร์หลายตัวเป็นไปอย่างประสานกัน

ในรถจักร เนื่องจากการสึกหรอที่แตกต่างกัน ล้อไม่หมุนที่ความเร็วเดียวกัน ทำให้ความเร็วของการขับเคลื่อนรถจักรเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย นอกจากการรักษาความเร็วที่คงที่แล้ว การรับประกันว่าแรงบิดถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอระหว่างมอเตอร์หลายตัวก็สำคัญเช่นกัน หากความสมดุลนี้ไม่ได้รับการบรรลุ มอเตอร์ตัวหนึ่งอาจถูกโหลดเกินขณะที่อีกตัวหนึ่งยังไม่ถูกใช้งาน ความไม่สมดุลนี้ส่งผลให้แรงบิดที่กำหนดของรถจักรทั้งหมดต่ำกว่าแรงบิดสะสมของมอเตอร์แต่ละตัวอย่างมาก