Jak jsou elektrické pohony ovládány?
Jak jsou elektrické pohony ovládány?
Definice elektrických pohonů
Elektrické pohony jsou systémy, které řídí provoz elektrických motorů, včetně spuštění, řízení rychlosti a brzdění.
Důležitost řízení
Řízení elektrických pohonů je nezbytné k prevenci poškození způsobeného náhlými změnami napětí nebo proudu.
Uzavřená smyčka řízení
Řídicí systémy mohou být otevřené nebo uzavřené. V otevřené smyčce řízení výstup neovlivňuje vstup, což dělá řízení nezávislým na výstupu. Naopak, uzavřená smyčka používá zpětnou vazbu z výstupu k úpravě vstupu. Pokud výstup překročí stanovenou hodnotu, vstup se sníží a naopak. Uzavřená smyčka řízení v elektrických pohonech pomáhá chránit systém, zlepšit rychlost odezvy a přesnost.
Ochrana
Zlepšení rychlosti odezvy
Zlepšení stacionární přesnosti
V následujících diskusích uvidíme různé konfigurace uzavřených smyček, které se používají v elektrických pohonech bez ohledu na typ zdroje, tedy DC nebo AC.
Řízení omezování proudu
Během startu motory mohou zažít velký proud, pokud nejsou přijaty předcházející opatření. Regulátor omezování proudu se používá k řízení tohoto stavu. Monitoruje proud a pokud překročí bezpečné limity, aktivuje se zpětnovazební smyčka k snížení proudu. Jakmile se vrátí na bezpečnou úroveň, zpětnovazební smyčka deaktivuje, což zajistí normální fungování.
Uzavřená smyčka řízení točivého momentu
Tento typ regulátoru točivého momentu se nachází hlavně v bateriově poháněných vozidlech, jako jsou automobily, vlaky atd. Plynáč ve vozidlech je tlačen řidičem pro nastavení referenčního točivého momentu T. Skutečný točivý moment T následuje T, který je řízen řidičem prostřednictvím plynáče.*
Uzavřená smyčka řízení rychlosti
Smyčky řízení rychlosti jsou široce používané zpětnovazební smyčky v elektrických pohonech. Prohlédnutí blokového diagramu může pomoci porozumět, jak fungují.
Z diagramu vidíme, že existují dvě řídicí smyčky, které lze označit jako vnitřní a vnější smyčku. Vnitřní smyčka řízení proudu omezuje proud převodníku a motoru nebo točivý moment motoru pod bezpečnou hranici. Nyní můžeme pochopit funkci řídicí smyčky a pohonu pomocí praktických příkladů. Předpokládejme, že referenční rychlost W m* roste a existuje pozitivní chyba ΔWm, což naznačuje, že je potřeba zvýšit rychlost.
Nyní vnitřní smyčka zvyšuje proud, zatímco ho drží pod maximálně povolený proud. A pak řidič zrychluje, až dosáhne požadované rychlosti, pak je točivý moment motoru roven točivému momentu zatížení a dojde k poklesu referenční rychlosti Wm, což naznačuje, že není potřeba žádné další zrychlení, ale musí dojít k zpomalení, a brzdění se provádí regulačním článkem rychlosti při maximálně povoleném proudu. Můžeme tedy říci, že během řízení rychlosti se funkce přenáší z pohonu na brzdění a zpět, aby bylo zajištěno hladké fungování a chod motoru.
