Control Fără Codificator Fără Pierderi De Performanță

Pentru a reduce semnificativ costurile de energie și emisiile de gaze cu efect de seră, sunt necesare schimbări masive în tehnologia de acționare. Ca urmare a introducerii standardelor de eficiență obligatorii din ghidul Ecodesign, mulți utilizatori convertesc ineficient mașini asincrone (ASM) în mașini sincrone alimentate cu rețea (SM). Pentru a putea controla aceste motoare cu un convertor, este necesar să cunoaștem exact poziția rotorului a mașinii sincrone. În mod tradițional, se utilizează un codificator care recunoaște poziția rotorului motorului și transmite aceste informații către convertor.

Senzorii costă bani

Cu toate acestea, această abordare prezintă unele dezavantaje pentru sistemul de acționare. Nu numai că donatorul suportă costuri de achiziție. În plus, trebuie instalat; în plus, sunt necesare mufe, cabluri de carcasă. Convertorul în sine necesită electronice de evaluare. Aceste costuri directe ale componentelor cresc în mod natural prețul sistemului.

În același timp, senzorii sunt componente foarte sensibile. Senzorul trebuie montat pe arborele motorului. Sistemele cu codificatoare au o rezistență redusă, în special în aplicațiile montate pe motor cu sarcini mai mari, cum ar fi vibrațiile și praful. Eșecul senzorului poate paraliza întreaga unitate. Toți aceștia sunt factori care cresc costurile și limitează domeniile de aplicare. Din acest motiv, ideal ar fi să poți acționa sistemul de acționare fără un codificator.

Cu toate acestea, în cazul sistemelor fără senzori de pe piață, trebuie acceptate compromisuri în ceea ce privește performanța controlului. Cerințele tipice pentru performanța unor astfel de aplicații montate pe motor sunt

• un cuplu de pornire ridicat
• accelerații rapide
• întârzieri
• Utilizarea de noi topologii motorii pentru a răspunde cerințelor viitoare IE5 din punct de vedere al costurilor.

Acesta este motivul pentru care a existat în mod regulat o dilemă între un sistem cu codificatoare și performanțe bune, dar costuri mai mari și mai puțin robuste sau un sistem fără codificatoare, dar cu pierderi semnificative în ceea ce privește performanța și eficiența. Un nod gordian care nu a fost încă rezolvat.

Așa funcționează procedura de injecție a pulsului

Noul proces de injecție de impulsuri la invertoarele de frecvență Inveor de la Kostal elimină această dilemă. Inveor este capabil să opereze orice tip de mașină sincronă fără o limită de sarcină legată de proces pe întregul interval de viteză fără un codificator. Deoarece metoda determină poziția rotorului, indiferent de viteză și încărcare, atinge o performanță comparabilă cu cea a sistemelor cu codificatoare, cum ar fi rezolutori sau codificatoare.

Proprietățile bune ale procesului de injecție a impulsurilor sunt utile în special atunci când rotorul este oprit sau la viteze mici, când nu poate fi măsurată contra-tensiunea indusă. Prin evaluarea semnalelor de înaltă frecvență, anisotropia mașinii poate fi determinată, ceea ce permite să se tragă concluzii cu privire la poziția rotorului.

Mai simplu spus, anisotropia descrie asimetria legată de proiectare a rotorului. Deși determinarea poziției rotorului în starea dezactivată este relativ simplă, până în prezent a fost din ce în ce mai dificil sau chiar imposibil să se determine poziția rotorului exact cu metode fără coduri, cu curent generator de cuplu în creștere.

Citiți acum e-hârtia noastră gratuită

În vremurile de birou de acasă și de criză corona, revistele noastre nu mai ajung la fiecare cititor. Astfel încât să aveți în continuare toate informațiile importante disponibile, vă oferim gratuit e-hârtia electronică!

La arhivă

Ceea ce poate face metoda injecției pulsului mai bine decât alte metode

Pentru alte metode de anisotropie fără senzori disponibile pe piață, există o limită de încărcare legată de principiu dintr-un anumit punct de saturație. Aceasta înseamnă că efectele de saturație magnetică apar sub sarcină mare, ceea ce face imposibilă determinarea fiabilă a poziției rotorului. În funcție de tipul mașinii, acest efect se poate produce cu mult înainte de atingerea curentului nominal, ceea ce înseamnă că motorul nu mai poate fi acționat corect.

Această limită nu există pentru metoda de injecție a pulsului de la Kostal, deoarece o nouă abordare ține cont de influența perturbatoare a acestei saturații în algoritm. Aceasta înseamnă că soluția hardware cu codificatorul 1: 1 ar putea fi înlocuită cu o soluție software. Drept urmare, procedura de control în sine nu mai acționează ca un factor limitativ în raport cu capacitatea de suprasarcină. În schimb, limita supraîncărcării este determinată numai de curenții maximi admisibili de la motor și convertor.

Nu există un proces de control comparabil pe piață care să ofere o performanță de control, în special în intervalul de viteză scăzută, fără un senzor, care este comparabil cu sistemele bazate pe encoder și poate fi utilizat și pe aproape orice motor.

Suplimentar la subiect Avantajele metodei de injecție a pulsului față de altele

Multe sisteme fără coduri funcționează adesea controlate și nu sunt reglementate pentru viteze mici. Deci nu există cunoștințe precise despre poziția curentă a rotorului și situația de încărcare. Rezultatul: pierderea performanței. În plus, aplicațiile care necesită aceste informații nu funcționează - cum ar fi pornirea sarcinii mari. Alte metode bazate pe injecții de pe piață prezintă restricții în ceea ce privește varietatea motoarelor utilizate și comportamentul la suprasarcină. Adesea, aceste metode sunt adaptate doar la un motor de la acest furnizor. Procesul Kostal poate fi utilizat pentru toate motoarele.

Punerea în funcțiune ușoară a invertoarelor de frecvență

Noul proces de injecție a impulsurilor este utilizat standard în toate invertoarele de frecvență Kostal din noile clase de performanță Inveor MP și Inveor MP Modular. Toate mașinile sincrone pot fi operate cu eficiență energetică maximă. Prin designul lor robust, aceste invertoare sunt ideale pentru aplicații montate pe motor. Datorită conceptului universal de adaptare a motorului, invertoarele pot fi adaptate mecanic la aproape orice motor industrial.

Punerea în funcțiune a sistemului este, de asemenea, extrem de ușoară. Inveor se bazează pe controlul câmpului, prin care numai introducerea datelor plăcii de identificare a motorului de către utilizator și aproximativ 10 secunde de identificare automată a motorului (Selfcom) este necesară pentru a acționa motorul în mod fiabil și eficient din punct de vedere energetic în toate punctele de operare. Pentru aplicații mai complexe și adaptarea specifică a aplicației convertizorului, un motor al seriei dorite poate fi măsurat exact pe banca de testare și alți parametri pot fi determinați automat pentru a asigura funcționarea maximă.

În prezent, toate puterile sunt cuprinse între 0,55 kW și 5,5 kW. Gama de putere de până la 30 kW va fi disponibilă până la jumătatea anului. Domeniile de aplicare în care se folosește metoda sunt largi și variază de la aplicații în zona pompei / ventilatorului până la aplicații logistice precum benzi transportoare și aplicații servo simple. Datorită procesului de injecție a impulsurilor fără senzor în invertoarele de frecvență Inveor, motoarele devin mai economice, mai robuste și, în plus, câștigă eficiența. (Ud)

Întâlnirea utilizatorului cu tehnologia de acționare mecatronică

Tehnologia de acționare mecatronică a utilizatorului se întâlnește pe componentele mecanice ale angrenajelor, ambreiajelor și frânelor, precum și proiectarea, dimensionarea și interacțiunea acestora în sistemul mecatronic general.

Mai multe informatii

Sfat de seminar

Participanții la seminarul de bază despre servo-unități învață cunoștințele de bază despre cum să parametrizeze în mod optim unitățile servo și cum să controlați și să controlați funcțiile în controlerele de mișcare.