ElektroPrůmysl.cz, září 2014

Elektro Průmysl .cz ENERGETIKA, POHONY A MĚNIČE FREKVENCE 30 | září 2014 Typy řízení měniče Existují různé typy řízení měniče: skalární, vektorové (bez snímačů nebo se zpětnou vazbou), přímé řízení toku amomentumotoru atd. Každý typmá odlišné charakteristiky. Skalární řízení Skalární řízení je původním principem mě- niče V/Hz. V takovém měniči je výstupní napětí řízeno podle výstupního kmitočtu. Obrázek ukazuje příklady způsobů, jakými to může být provedeno. Při výstupním napětí měniče úměrném kmitočtu motor pracuje s přibližně konstant- nímtokem i bez signálů zpětné vazby otáček. Zvýšení napětí (pevná hodnota napětí, která se přidá k výstupnímu napětí mě- niče), smluvená hodnota kompenzace IR (odporového úbytku napětí statorového vinutí) nebo zlepšená dynamická kompen- zace napětí jsou běžně užívané alternativy zlepšování rozběhových a pracovních cha- rakteristik v oblasti nízkých otáček. Zvýšení napětí má větší vliv při nízkých otáčkách, kdy je napětí motoru nízké, a je třeba zajistit, aby zvýšení napětí nebylo tak vysoké, aby došlo k nasycení motoru. Kompenzace IR, kde je při malých zá- těžích velikost zvýšeného napětí úměrná velikosti proudu v motoru, představuje zlepšení. Mnohá skalární řízení využívají speciální algoritmy pro dynamickou kom- penzaci úbytku napětí způsobeného od- porem a indukčností statoru motoru. To zajišťuje ještě lepší rozběhové a pracovní charakteristiky v oblasti nízkých otáček, a při použití přídavných signálů zpětné vazby napětí a proudu motoru se při tako- vém řízení mohou vytvářet hodnoty mo- mentu blízké vektorovému řízení i v oblas- tech nižšího kmitočtu. Skalární řízení je obecně používáno tam, kde se nevyžaduje rychlá reakce na pove- ly týkající se momentu nebo otáček, a je zvlášť užitečné v případech, kdy má být řada motorů napájena z jednoho měniče. Vektorové řízení Střídavý měnič s vektorovým řízením v podstatě ruší vazbu složek proudu mo- toru vytvářejících magnetizační tok a mo- ment, aby je mohl řídit samostatně. Tohoto rušení vazby se dosáhne pomocí výpočtu charakteristik motoru za použití ná- hradního obvodu (matematický model) se signály zpětné vazby otáček nebo bez nich. Podle úrovně požadovaných charakte- ristik se mohou použít různé metody pro tento výpočet náhradního obvodu. Kromě toho může charakteristiky dále zlepšit sig- nál zpětné vazby otáček (snímače). Vektorové řízení se obvykle používá v případech, kdy jsou požadovány rychlé reakce momentu a otáček. Přímé řízení toku a momentu motoru Měnič s přímým řízením toku a momen- tu motoru má hysterezní typ řízení (rov- něž známý jako „klouzavý režim“ (sliding mode), při kterém se nastavuje tok a mo- ment motoru pomocí výpočtu matema- tického modelu motoru, se signály zpětné vazby otáček nebo bez nich. U tohoto typu řízení není žádný modulá- tor, každý spínací přechod každého výkono- vého polovodiče měniče je uvažován samo- statně. Kromě tohomůže charakteristiky dále zlepšit signál zpětné vazby otáček (snímače). Přímé řízení toku a momentu motoru se obvykle používá v případech, kdy jsou po- žadovány rychlé reakce momentu a otáček. Úvahy týkající se typu měniče Všechny tři typy řízení mohou být použity pro aplikace s konstantním momentem i pro aplikace, kde se moment zvyšuje