Pagsasara ng Loop Control para sa Drives

Sa isang saradong sistema, ang output ng sistema ay ibinabalik sa input, nagbibigay-daan para sa sistema na kontrolin ang electrical drive at i-adjust ang kanyang operasyon. Ang mga feedback loop sa isang electrical drive ay inilalapat upang matugunan ang mga sumusunod na mahahalagang pangangailangan:

• Pagsasama ng Torque at Bilis: Upang palakasin ang performance ng torque at bilis ng sistema.

• Pagpapabuti ng Katumpakan sa Steady-State: Upang mapabuti ang katumpakan ng sistema habang nasa steady-state operation.

• Proteksyon: Upang maprotektahan ang mga komponente ng electrical drive mula sa potensyal na pinsala.

Ang mga pangunahing komponente ng isang saradong sistema ay kinabibilangan ng controller, converter, current limiter, at current sensor, kasama pa ang iba. Ang converter ay may mahalagang papel sa pag-convert ng variable frequency power sa fixed frequency at vice versa. Ang current limiter, naman, ay gumagamit upang mapigilan ang current mula sa paglampa sa pre-set na maximum value. Sa ibaba, susundin natin ang iba't ibang uri ng closed-loop configurations.

Current Limit Control

Ang control scheme na ito ay disenyo upang panatilihin ang converter at motor currents sa ligtas na saklaw habang nasa transient operations. Ang sistema ay mayroong isang current feedback loop na nakaintegrate sa isang threshold logic circuit.

Ang logic circuit ay gumagamit bilang isang safeguard, protektado ang sistema mula sa excessive current. Kapag ang transient operations ay nagdulot ng pagtaas ng current sa labas ng pre-set na maximum value, ang feedback circuit ay aktibado. Ito ay agad na gumagawa ng corrective action, pumipilit na bumaba ang current sa ilalim ng maximum threshold. Kapag bumalik na ang current sa normal na antas, ang feedback loop ay de-activate, bumabalik sa kanyang standby state.

Closed-Loop Torque Control

Ang closed-loop torque control systems ay malawak na ginagamit sa battery-powered vehicles, railway applications, at electric trains. Ang reference torque T^* ay napapabilang sa pamamagitan ng posisyon ng accelerator pedal. Ang loop controller ay pagkatapos ay nagtatrabaho kasabay ng motor upang siguruhin na ang aktwal na torque output ay mas malapit sa reference value T^*. Sa pamamagitan ng pag-aadjust ng presyon sa accelerator, ang operator ay maaaring epektibong kontrolin ang bilis ng drive system, dahil ang torque output ay direktang nakaapekto sa acceleration at bilis ng sasakyan o tren.

Closed-Loop Speed Control

Ang block diagram ng closed-loop speed control system ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang sistema na ito ay mayroong nested control structure, na may inner control loop na nakaembed sa outer speed loop. Ang pangunahing tungkulin ng inner control loop ay upang regulahin ang motor current at torque, tiyakin na sila ay nananatiling sa ligtas na operating limits.

Closed-Loop Speed Control

Suppose may isang reference speed ωm∗ na lumilikha ng positive speed error Δω*m. Ang speed error na ito ay pinoproseso ng isang speed controller at pagkatapos ay ibinibigay sa isang current limiter. Mahalagang tandaan na ang current limiter ay maaaring maging overloaded kahit may kaunti lang na speed error. Ang current limiter pagkatapos ay nagsasagawa ng setting ng current para sa inner current control loop. Pagkatapos, ang drive system ay nagsisimula ng acceleration. Kapag ang drive speed ay tumutugon sa desired speed, ang motor torque ay kapareho ng load torque. Ang equilibrium na ito ay nagreresulta sa pagbaba ng reference speed, na nagpapataas ng negative speed error.

Kapag ang current limiter ay umabot sa saturation, ang drive ay pumapasok sa braking mode at nagsisimula ng deceleration. Kabaligtaran, kapag ang current limiter ay naging desaturated, ang drive ay smooth na lumilipat mula sa braking state pabalik sa motoring mode.

Closed-Loop Speed Control of Multi-Motor Drives

Sa multi-motor drive systems, ang kabuuang load ay nahahati sa maraming motors. Ang bawat bahagi ng sistema ay mayroong sarili nitong motor, na pangunahing responsable sa pag-carry ng load na espesipiko sa bahaging iyon. Bagama't ang ratings ng mga motors ay nag-iiba depende sa tipo ng load na sinisilbi nila, lahat ng motors ay gumagana sa parehong bilis. Kapag ang torque requirements ng bawat individual motor ay natutugunan ng kanyang respective driving mechanism, ang driving shaft ay kailangan lamang magdala ng relatibong maliit na synchronizing torque, nagpapadali ng coordinated operation ng multi-motor setup.

Sa isang locomotive, dahil sa iba't ibang degree ng wear and tear, ang mga gulong ay hindi gumagalaw sa uniform na bilis. Bilang resulta, ang driving speed ng locomotive ay nagbabago nang tugma. Bukod sa pagpapanatili ng consistent na bilis, mahalaga rin na tiyakin na ang torque ay pantay na nahahati sa maraming motors. Kung hindi matutugunan ang balance na ito, maaaring maging overloaded ang isang motor habang ang isa pa ay hindi pa rin fully utilized. Ang imbalance na ito ay hahantong sa sitwasyon kung saan ang rated torque ng buong locomotive ay mas mababa kaysa sa cumulative torque ratings ng individual motors.