كيف يتم التحكم في القيادة الكهربائية؟

كيف يتم التحكم في محركات الكهربائية؟

تعريف محركات الكهربائية

محركات الكهربائية هي أنظمة تتحكم في تشغيل المحركات الكهربائية، بما في ذلك التشغيل والتحكم في السرعة والتوقف.

أهمية التحكم

يعد التحكم في محركات الكهربائية ضروريًا لمنع الأضرار الناجمة عن التغيرات المفاجئة في الجهد أو التيار.

التحكم في الحلقة المغلقة

يمكن أن تكون أنظمة التحكم مفتوحة الحلقة أو مغلقة الحلقة. في نظام التحكم المفتوح، لا يؤثر الإخراج على الإدخال، مما يجعل التحكم مستقلًا عن الإخراج. بالمقارنة، يستخدم نظام الحلقة المغلقة ملاحظات من الإخراج لضبط الإدخال. إذا تجاوز الإخراج قيمة معينة، ينخفض الإدخال والعكس صحيح. يساعد نظام التحكم في الحلقة المغلقة في محركات الكهربائية على حماية النظام وتحسين سرعة الاستجابة وزيادة الدقة.

• الحماية

• تعزيز سرعة الاستجابة

• تحسين الدقة المستقرة

في المناقشات التالية، سنرى من خلال تكوينات مختلفة للحلقة المغلقة التي تستخدم في محركات الكهربائية بغض النظر عن نوع التغذية التي يتم تغذيتها بها، سواء كانت تيار مستمر أو تيار متردد.

تحكم الحد الأقصى للتيار

خلال بدء التشغيل، يمكن للمحركات أن تواجه تدفق تيار كبير إذا لم تتخذ الاحتياطات اللازمة. يتم استخدام جهاز تحكم في حدود التيار لإدارة هذا الأمر. يقوم بمراقبة التيار وإذا تجاوز الحدود الآمنة، يُنشِّط حلقة التغذية الراجعة لتقليل التيار. بمجرد عودته إلى مستوى آمن، تتوقف حلقة التغذية الراجعة عن العمل، مما يضمن التشغيل الطبيعي.

تحكم العزم في الحلقة المغلقة

هذا النوع من أجهزة التحكم في العزم يظهر بشكل أساسي في المركبات ذات البطارية مثل السيارات والقطارات وغيرها. يقوم السائق بضغط دواسة التعجيل في المركبات لتعيين العزم المرجعي T. يتبع العزم الفعلي T الذي يتحكم فيه السائق عبر دواسة التعجيل.*

تحكم السرعة في الحلقة المغلقة

حلقات التحكم في السرعة هي حلقات رد فعل شائعة الاستخدام في محركات الكهربائية. يمكن أن يساعد النظر في الرسم البياني الكتلي في فهم كيفية عملها.

يمكننا رؤية أن هناك حلقتين للتحكم، يمكن اعتبارهما حلقة داخلية وخارجية. تقوم حلقة التحكم الداخلية بتحديد تحويل الجهد والمحرك أو عزم المحرك تحت الحد الآمن. الآن يمكننا فهم وظيفة حلقة التحكم والمحرك من خلال أمثلة عملية. فلنفترض أن السرعة المرجعية Wm* تزداد ويكون هناك خطأ إيجابي ΔWm، مما يشير إلى الحاجة لزيادة السرعة.

الآن تقوم الحلقة الداخلية بزيادة التيار مع الحفاظ عليه تحت التيار الأقصى المسموح به. ثم يقوم السائق بالتسريع، عندما تصل السرعة إلى السرعة المرجوة فإن عزم المحرك يساوي عزم الحمل ويكون هناك انخفاض في السرعة المرجعية Wm مما يشير إلى عدم الحاجة لأي تسريع آخر ولكن يجب التباطؤ، ويتم الفرملة بواسطة متحكم السرعة عند التيار الأقصى المسموح به. لذلك، يمكن القول أنه أثناء التحكم في السرعة، يتم نقل الوظيفة من التشغيل إلى الفرملة ومن الفرملة إلى التشغيل بشكل مستمر لتشغيل سلس للمحرك.