Yuqori oqimli ajratgichlar uchun elektr motor asosidagi mekanizm boshqaruv tizimi

Yuqori voltajli qopqochlar tez javob berish va yuqori chiqish momentiga ega ishlash mekanizmlarini talab qiladi. Joriy paytda motor orqali ishlov beriladigan ko'plab mekanizmlar qator reduktor komponentlarga asoslanadi, lekin motor orqali boshqaruv tizimlari bu talablarni samarali ravishda qondiradi.

1. Yuqori voltajli qopqochlar uchun motor orqali boshqaruv tizimining umumiy ko'rsatkichlari

1.1 Asosiy tushuncha

Motor orqali boshqaruv tizimi, motor saralari arusini va aylanish tezligini doira ikki qatli PID boshqaruv strategiyasi yordamida nazorat qilish orqali mekanizmning harakatini nazorat qiluvchi tizimni anglatadi. Bu, qopqochning (DS) talab etilgan ochish va yopish tezliklari qondirilishi uchun, belgilangan bosqichlarda aniq tezliklarni ta'minlaydi.

Qopqochlar (DS) eng keng tarqalgan yuqori voltajli elektr energiyasini o'zgartirish vositalaridir. Ular elektr tarmog'ida izolyatsiya gapni yaratish, muhim ajratish vazifalarini amalga oshirish, xattaroq va shinalar rekonfiguratsiyasida muhim rol o'ynaydilar. Motor orqali boshqaruv tizimin asosiy vazifasi, yuqori voltajli bo'lgan qismlarni avtomatik ravishda nazorat qilish, izolyatsiya qilish va xavfsizlikni ta'minlashdir.

1.2 Izlanish holati va rivojlanish tendentsiyalari

(1) Izlanish holati
Yuqori voltajli uskunalarda, motor orqali boshqaruv tizimlari soddasiga va tez ishlov berishga ega bo'lganligi sababli keng tarqalgan. Dunyo miqyosidagi izlanish institutlari va universitetlari motor orqali mekanizmlarni spring yoki gidravlika mekanizmlardan ajratib, ularning struktural soddasiga, yaxshi stabilizatsiyasiga, oddiy sutgaz saqlanish usullariga va aniqroq ishlov berish usullariga ega bo'lganligini ko'rsatishda.

Tizim, tok uzuvlari va ichki tok o'zgarishlari yordamida yaratilgan elektromagnit kuch orqali harakatni boshlaydi. Yuqori voltajli uskunalarda uning qo'llanilishi tendensiyaga aylanmoqda, ilmovchilar motor haydov tizimlarini davra-davra takomillashtirish va yangi takomillashtrishlar tavsiya qilishda omadli natijalar gaetirishmoqda.

Bu tizimlar keyinchalik qism-taqsimot qiluvchilarda keng tarqalgan, lekin ularning qopqochlarda qo'llanilishi bo'yicha izlanish cheklangan. Hatto motorlar va boshqaruv komponentlari qopqoch motor orqali ishlov beriladigan tizimlarning qismi bo'lsa-da, hozirgi paytda motor tomonidan qopqoch kontaktlarini ochish/yopishni to'g'ridan-to'g'ri bajaradigan biror bir haydov tizimi mavjud emas—bu iflosga olib keladi.

(2) Rivojlanish holati
Dunyo miqyosida, qopqoch ishlab chiqaruvchilari mexanik strukturalarni takomillashtirish va yangi materiallar va texnologiyalarni integratsiya qilish orqali boshqaruv tizimlari performansini oshirishga intilmoqda.

Xitoyda, elektr energetika sohasi o'zaro barqaror rivojlanishi bilan, ishlab chiqaruvchilar soni o'sib borayotgan, va ko'p katta o'lchamdagi switch boshqaruv tizimlari kompaniyalari paydo bo'ldi. Mamlakat ichidagi yuqori voltajli qopqoch tizimlari, quyidagi yo'nalishlarda rivojlanmoqda:

• Yuqori voltaj va quvvat mamlakat elektr ta'minoti talablari bilan mos keladi;

• Yaxshilangan ishonchilik tok o'tkazish imkoniyatini oshiradi;

• Yengil metallar va korrozionga qarshi usullar mexanik moslashuvchanlikni oshiradi va xizmat ko'rsatish talablarini kamaytiradi;

• Miniaturizatsiya sistemning universal va standartlashtirilgan talablari bilan mos keladi.

2. Motor orqali boshqaruv tizimining tizim arxitekturasi

2.1 BLDCM mekanizm tizimi

BLDCM - Brushless DC Motor (sikirlamasiz giperbolik motor). U AC elektr energiyasini DC elektr energiyasiga o'zgartiradi va keyin invertor orqali uni qayta kontrollen AD elektr energiyasiga aylantiradi. Synchron motor va haydovchi asosida joylashgan BLDCM, sikirlamasiz DC motorlarining kamchiliklarini elektronik kommutatorlar orqali almashtirish orqali yaratilgan elektr-mexanik integratsiya mahsulotidir.

U zamonaviy tezlikni nazorat qilish va AC motorlarining mustahkamligini birlashtiradi, siqilmas kommutatsiya, yuqori ishonchilik va oson xizmat ko'rsatish bilan ta'minlangan. Yuqori voltajli qopqochlar uchun rezhimda ishlov beriladigan mekanizmlarda, BLDCMlar adolatli sig'nal vaqtida DS-ni qochek qol bilan to'g'ridan-to'g'ri ochish/yopish operatsiyalarini bajaradi—traditsionallashtirilgan bog'liqliklar va struktural murakkablik masalalarini hal qiladi.

2.2 DS mekanizm tizimi

"DS" yuqori voltajli qopqochlarni bildiradi, bu kritik elektr energiyasini ajratish funktsiyasini bajaradi. Soddasiga va yuqori ishonchiligiga ega bo'lgan DS-uskunalar keng tarqalgan va substantsiyalarni va elektr stansiyalarini dizayn, qurilish va ishga tushirishda muhim rol o'ynaydilar.

Motor orqali boshqaruv tizimlarda, DS mekanizmi adolatli Digital Signal Processor (DSP) ni asosiy boshqaruvchi sifatida foydalanadi. Tizim hamda:

• Ochish/yopish ajratish haydov boshqaruvini;

• Motor pozitsiyasini aniqlash;

• Tezlikni aniqlash.

Pozitsiyani aniqlash uchun, pozitsiya aniqlash devori logik sig'nal devoriasiga aniq kommutatsiya signalini taqdim etadi. Tezlikni aniqlovchi kodlaydigan ro'berni tezligini aniqlaydi, LED chiqish signallari aylanish tezligini ko'rsatadi.

An'anaviy tokni aniqlash parallel direktorlardan foydalanadi, bu temperaturaga bog'liq holda siljishga ega bo'lib, o'lchov ishonchiligini kamaytiradi. Qo'shimcha elektr tashqi va boshqaruv devoralari orasidagi elektr energiyasini ajratish yetarli emas, bu olti tortishni oshiradi, bu tizim xavfsizligiga tahdid yaratadi.

Zaryad/razryad boshqarish shemasi dizaynida, BLDCM tizimi konventsiyalari energiya saqlash orqali kondensatorlarni qo'llab-quvvatlaydi. Kondensator banki zaryadlanadi va keyin tashqi elektr energiyasidan ajratiladi, bu xavfsizlik va samaradorlikni oshiradi.

3. Motorli mekanizm boshqarish tizimining dizayn yaxshilashlari

3.1 Ochiq/yopiq ajratish haydavchisi boshqarish shemasini kontrollash

Bu shema, kuch muharrirlarini boshqarish orqali uchfazli vindings toklarini nazorat qiladi va aloqador strategiyalar asosida aloqa yo'nalishini amalga oshiradi. Bu, doimiy o'rtacha oltintak va aloqa zararlarini kamaytiradi, xavfsiz va barqaror komponent ishlashini ta'minlaydi.

Aloqa o'chirilganda, kondensator zaryadlanishda diod orqali o'chirish tokini o'z ichiga oladi. Aloqa yoqilganda, kondensator rezistor orqali razryadlanadi. Asosiy shematdan oshkor bo'lgan reytingli tezkor tiklanish diodlari ishlatilishi kerak. Parazit induktivlikni minimallashtirish uchun, yuqori chastotali, yuqori effektivlikli snubber kondensatorlar tavsiya etiladi.

3.2 Motor pozitsiyasini aniqlash shemasini kontrollash

Bu dizayn, rotor magnit pol pozitsiyalarini aniq aniqlaydi, stator vindingsidagi aniq kommutatsiya boshqarish imkonini beradi. Uchta Hall-effekti sensori Hall diskka joylashtirilgan, aylanma doimiy magnit motorning magnit maydonini taklif etadi, pozitsion to'g'riligini oshiradi. Magnit aylanayotganda, Hall sensorlari chiqishlari aniq ravishda o'zgaradi, bu elektronik rotorni aniq pozitsiyada o'rnatish imkonini beradi.

3.3 Tezlikni aniqlash shemasini kontrollash

3.4 Tokni aniqlash shemasini kontrollash

An'anaviy shunt rezistor asosidagi aniqlash, issiqlik sarflangan holda aniqligini yoxlaydi. Shuningdek, kuch va boshqarish shemalar orasidagi yetarli elektrik ajralishi, havo havasini oshirib o'tish riskini oshiradi.

Bu muammolarni hal qilish uchun, yaxshilangan dizaynda elektrikajralgan Hall-effekti tok sensori ishlatiladi. Ish rejimida, motor vindingsidagi almashtiruvchi tok aniqlanadi, va sensor chiqishi summirovschik kuchantiruvchi orqali ishlaydi. Proportional o'zgartirishdan so'ng, xavfsiz, ajralgan tok signali olinadi.

3.5 Kondensator zaryad/razryad boshqarish shemasini kontrollash

BLDCM tizimi, an'anaviy energiya saqlash orqali kondensatorlar asosidagi yechimlarni qo'llab-quvvatlaydi, bu samaradorlikni oshiradi va zaryad/razryad boshqarishni soddalashtiradi. Raqamli signal protsessori doimiy holatda kondensator voltajini monitoring qiladi va faoliyat chegaralari qanoatlantirilganda fakat zaryadni yakunlaydi. Bu dizayn, energiya boshqarish va signal olishda ustuvorlik ko'rsatadi, aniq shema boshqarishini ta'minlaydi.

4. Xulosa

Yuqori voltajli ajratuvchilar uchun motorli mekanizm boshqarish tizimi, o'sish kuchi talablari va zamonaviy turar-joy standartlarini himoya qilishga qaratilgan strategik javobdir. An'anaviy ajratuvchilarning davriy cheklanishlarini samarali hal qilish orqali, bu tizim, kuch manbalari ishonchli, samarali va aqlli bo'lishida asosiy rolni o'ynaydi.