Для значительного снижения затрат на электроэнергию и выбросов парниковых газов необходимы масштабные изменения в технологии привода. Вследствие введения обязательных стандартов эффективности из руководства по экодизайну многие пользователи неэффективно преобразуют асинхронные машины (ASM) в синхронные машины с питанием от сети (SM). Чтобы иметь возможность эффективно управлять этими двигателями с помощью преобразователя, необходимо точно знать положение ротора синхронной машины. Традиционно используется датчик, который распознает положение ротора двигателя и передает эту информацию преобразователю.
Датчики стоят денег
Однако такой подход имеет некоторые недостатки для системы привода. Мало того, что донор несет расходы на закупку. Кроме того, он должен быть установлен; Кроме того, необходимы заглушки и кабельная разводка. Сам преобразователь требует оценки электроники. Эти прямые затраты на компоненты, естественно, увеличивают стоимость системы.
В то же время датчики являются очень чувствительными компонентами. Датчик должен быть установлен на валу двигателя. Системы с энкодерами имеют пониженную надежность, особенно в применениях с двигателями и более высокими нагрузками, такими как вибрация и пыль. Отказ датчика может парализовать весь привод. Это все факторы, которые увеличивают затраты и ограничивают области применения. По этой причине было бы идеально иметь возможность управлять приводной системой без датчика.
Однако в случае систем без датчиков на рынке должны быть приняты компромиссы в отношении эффективности управления. Типичные требования к производительности таких установленных на двигателе приложений:
- высокий пусковой момент
- быстрые ускорения
- Задержки
- Использование новых топологий двигателей для эффективного удовлетворения будущих требований IE5.
Вот почему регулярно возникала дилемма между системой с кодировщиками и хорошей производительностью, но более высокими затратами и меньшей надежностью, или системой без кодеров, но со значительными потерями в производительности и эффективности. Гордиев узел, который никогда не был решен.
Так работает процедура импульсного впрыска
Новый процесс инжекции импульсов в преобразователях частоты Inveor от Kostal устраняет эту дилемму. Inveor может работать с любым типом синхронной машины без ограничения нагрузки, связанного с процессом, во всем диапазоне скоростей без датчика. Поскольку метод определяет положение ротора независимо от скорости и нагрузки, он достигает производительности, сравнимой с характеристиками систем с энкодерами, такими как резольверы или энкодеры.
Хорошие свойства процесса импульсного впрыска особенно полезны, когда ротор находится в состоянии покоя или на низких скоростях, когда невозможно измерить индуцированное противодействие. Оценивая высокочастотные сигналы, можно определить анизотропию машины, что позволяет сделать выводы о положении ротора.
Проще говоря, анизотропия описывает асимметрию ротора, связанную с конструкцией. Хотя определение положения ротора в обесточенном состоянии является сравнительно простым, до сих пор было все труднее или даже невозможно точно определить положение ротора с помощью методов без датчика с возрастающим током, генерирующим крутящий момент.
Читайте нашу электронную книгу сейчас бесплатно
Во времена домашнего офиса и коронного кризиса наши журналы перестали быть доступными для каждого читателя. Чтобы у вас была вся важная информация, мы предлагаем нашу электронную книгу бесплатно для чтения!
В архив
Что метод импульсной инъекции может сделать лучше, чем другие методы
Для других доступных на рынке методов бездатчиковой анизотропии существует предел нагрузки, связанный с принципами, из определенной точки насыщения. Это означает, что эффекты магнитного насыщения возникают при большой нагрузке, что делает невозможным надежное определение положения ротора. В зависимости от типа машины этот эффект может возникать задолго до достижения номинального тока, что означает, что нормальная работа двигателя больше невозможна.
Этот предел не существует для метода импульсной инжекции из Костала, поскольку новый подход учитывает в алгоритме возмущающее влияние этого насыщения. Это означает, что аппаратное решение с кодировщиком 1: 1 может быть заменено программным решением. В результате сама процедура управления больше не действует как ограничивающий фактор в отношении перегрузочной способности. Вместо этого предел перегрузки определяется только максимально допустимыми токами от двигателя и преобразователя.
На рынке не существует сопоставимого процесса управления, обеспечивающего эффективность управления, особенно в диапазоне низких скоростей, без датчика, который сопоставим с системами на основе датчика и может также использоваться практически на любом двигателе.
Дополнение к теме Преимущества метода импульсной инъекции над другими
Многие системы без датчика часто работают под контролем и не регулируются на низких скоростях. Таким образом, нет точного знания текущего положения ротора и ситуации с нагрузкой. Результат: потеря производительности. Кроме того, приложения, которым требуется эта информация, не работают - например, запуск с большой нагрузкой. Другие методы, основанные на впрыске на рынке, демонстрируют ограничения в отношении разнообразия используемых двигателей и поведения при перегрузке. Эти методы часто адаптированы только для двигателя от этого поставщика. Процесс Kostal может быть использован для всех двигателей.
Простой ввод в эксплуатацию преобразователей частоты
Новый процесс импульсного впрыска используется в качестве стандарта во всех преобразователях частоты Kostal нового класса производительности Inveor MP и Inveor MP Modular. Все синхронные машины могут работать с максимальной энергоэффективностью. Благодаря своей прочной конструкции, эти инверторы идеально подходят для применения в двигателях. Благодаря универсальной концепции адаптации двигателя, преобразователи можно механически адаптировать практически к любому промышленному двигателю.
Ввод в эксплуатацию системы также чрезвычайно прост. Inveor полагается на ориентированное на поле управление, при котором требуется только ввод данных с паспортной таблички двигателя пользователем и примерно 10-секундная автоматическая идентификация двигателя (Selfcom), чтобы обеспечить надежную и энергоэффективную работу двигателя во всех рабочих точках. Для более сложных применений и адаптации преобразователя к конкретному применению двигатель требуемой серии может быть точно измерен на испытательном стенде, а другие параметры могут быть определены автоматически для обеспечения максимально эффективной работы.
Все диапазоны мощности от 0,55 кВт до 5,5 кВт в настоящее время охвачены. Диапазон мощности до 30 кВт будет доступен к середине года. Области применения, в которых используется процесс, широки и варьируются от приложений насосов / вентиляторов до логистических приложений, таких как конвейерные ленты и простые сервоприводы. Благодаря безимпульсному процессу импульсного впрыска в преобразователях частоты Inveor, двигатели становятся более экономичными, более надежными и, кроме того, повышают эффективность. (Уд)
Встреча пользователей технологии мехатронного привода
Основное внимание пользователей, использующих технологию мехатронного привода, уделяется механическим компонентам зубчатых колес, сцеплений и тормозов, а также их конструкции, размерам и взаимодействию в общей мехатронной системе.
Больше информации
Подсказка для семинара
Участники базового семинара по сервоприводам изучают базовые знания о том, как оптимально параметризовать сервоприводы и как контролировать и контролировать функции в контроллерах движения.