التحكم العددي والمتجه للمحركات الحثية - ما الفرق؟

محرك غير متزامن - محرك تيار متردد حيث تخلق التيارات الموجودة في لفات الجزء الثابت مجالًا مغناطيسيًا دوارًا. يستحث هذا المجال المغناطيسي التيارات في لف الجزء المتحرك ، ويعمل على هذه التيارات ، ويحمل الجزء المتحرك معها.

ومع ذلك ، لكي يحفز الحقل المغناطيسي للجزء الثابت الدوار التيارات في الجزء المتحرك الدوار ، يجب أن يتأخر الجزء المتحرك في دورانه قليلاً خلف حقل الجزء الثابت الدوار. لذلك ، في المحرك التعريفي ، تكون سرعة الدوار دائمًا أقل قليلاً من سرعة دوران المجال المغناطيسي (الذي يتم تحديده بواسطة تردد التيار المتردد الذي يغذي المحرك).

تباطؤ الدوار بواسطة المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت (انزلاق الدوار) كلما زاد حمل المحرك. يعد عدم وجود التزامن بين دوران الجزء المتحرك والمجال المغناطيسي للجزء الثابت سمة مميزة للمحرك التعريفي ، ومن هنا جاء اسمه.

يتم إنشاء المجال المغناطيسي الدوار في الجزء الثابت عن طريق اللفات المزودة بتيارات متغيرة الطور. عادة ما يستخدم التيار المتردد ثلاثي الأطوار لهذا الغرض. هناك أيضًا محركات تحريضية أحادية الطور حيث يتم إنشاء تحول الطور بين التيارات في اللفات عن طريق تضمين تفاعلات مختلفة في اللفات.

لتنظيم السرعة الزاوية لدوران الدوار ، وكذلك عزم الدوران على عمود المحركات الحديثة بدون فرش ، يتم استخدام التحكم المتجه أو القياسي للمحرك الكهربائي.

السيطرة العددية

كان الأكثر شيوعا التحكم في محرك تحريضي عددي، عندما ، على سبيل المثال ، للتحكم في سرعة دوران مروحة أو مضخة ، يكفي الحفاظ على سرعة دوران ثابتة للدوار ، لذلك تكون إشارة التغذية المرتدة من مستشعر الضغط أو من مستشعر السرعة كافية.

مبدأ التحكم القياسي بسيط: اتساع جهد الإمداد هو دالة للتردد ، وتكون نسبة الجهد إلى التردد ثابتة تقريبًا.

يرتبط الشكل المحدد لهذا الاعتماد بالحمل على العمود ، لكن المبدأ يظل كما هو: نزيد التردد ، ويزداد الجهد بشكل متناسب اعتمادًا على خصائص الحمل للمحرك المحدد.

ونتيجة لذلك ، فإن التدفق المغناطيسي في الفجوة بين العضو الدوار والجزء الثابت يظل ثابتًا تقريبًا. إذا انحرفت نسبة الجهد إلى التردد عن المعدل المحدد للمحرك ، فسيكون المحرك إما مفرط الإثارة أو غير متحمس ، مما يؤدي إلى فقد المحرك وأعطال العملية.

وبالتالي ، فإن التحكم القياسي يجعل من الممكن تحقيق عزم دوران ثابت تقريبًا في نطاق تردد التشغيل ، بغض النظر عن التردد ، ولكن في الدورات المنخفضة ، لا يزال العزم يتناقص (لمنع ذلك ، من الضروري زيادة الجهد - نسبة التردد) ، لذلك ، لكل محرك نطاق تحكم تشغيل محدد بدقة.

أيضًا ، من المستحيل بناء نظام تحكم في السرعة القياسية بدون مستشعر سرعة مُثبَّت على عمود الدوران لأن الحمل يؤثر بشكل كبير على تأخر سرعة الدوار الفعلية من تردد جهد الإمداد. ولكن حتى مع وجود مستشعر السرعة مع التحكم القياسي ، فلن يكون من الممكن ضبط عزم الدوران بدقة عالية (على الأقل ليس مجديًا اقتصاديًا).

هذا هو عيب التحكم القياسي ، وهو ما يفسر الندرة النسبية لتطبيقاته ، التي تقتصر بشكل أساسي على المحركات الحثية التقليدية ، حيث لا يكون اعتماد الانزلاق على الحمل أمرًا بالغ الأهمية.

مكافحة ناقلات الأمراض

للتخلص من أوجه القصور هذه ، في عام 1971 ، اقترح مهندسو شركة سيمنز استخدام التحكم في ناقل الحركة للمحرك ، حيث يتم التحكم مع ردود الفعل على حجم التدفق المغناطيسي. احتوت أنظمة التحكم في النواقل الأولى على مستشعرات التدفق في المحركات.

اليوم ، يختلف نهج هذه الطريقة قليلاً: يسمح لك النموذج الرياضي للمحرك بحساب سرعة الدوار وعزم الدوران اعتمادًا على تيارات المرحلة الحالية (من تردد وقيم التيارات في لفات الجزء الثابت) .

يتيح هذا النهج الأكثر تقدمًا التحكم المستقل والشبه بالقصور الذاتي لكل من عزم دوران العمود وسرعة العمود تحت الحمل ، حيث تأخذ عملية التحكم أيضًا في الاعتبار مراحل التيارات.

تم تجهيز بعض أنظمة التحكم في المتجهات الأكثر دقة بحلقات التغذية الراجعة للسرعة ، بينما تسمى أنظمة التحكم بدون مستشعرات السرعة بدون أجهزة استشعار.

لذلك ، اعتمادًا على مجال تطبيق هذا المحرك الكهربائي أو ذاك ، سيكون لنظام التحكم في النواقل خصائصه الخاصة ودرجة دقة التنظيم الخاصة به.

عندما تسمح متطلبات الدقة لتنظيم السرعة بانحراف يصل إلى 1.5٪ ولا يتجاوز نطاق التنظيم 1 في 100 ، فإن النظام غير المستشعر يكون جيدًا. إذا كانت دقة ضبط السرعة مع انحراف لا يزيد عن 0.2٪ مطلوبًا ، وتم تقليل النطاق إلى 1 إلى 10000 ، فمن الضروري الحصول على تغذية مرتدة لمستشعر سرعة العمود. يسمح وجود مستشعر السرعة في أنظمة التحكم في النواقل بالتحكم الدقيق في عزم الدوران حتى عند الترددات المنخفضة التي تصل إلى 1 هرتز.

لذلك ، فإن التحكم في النواقل له المزايا التالية. دقة عالية في تنظيم سرعة الدوار (وبدون مستشعر سرعة عليه) حتى في ظل ظروف تغيير حمل العمود ديناميكيًا ، بينما لن تكون هناك ركلات. دوران سلس ومتساوي للعمود عند الثورات المنخفضة. كفاءة عالية بسبب الخسائر المنخفضة في ظل ظروف خصائص جهد الإمداد المثلى.

لا تخلو مكافحة ناقلات الأمراض من عيوبها. تعقيد العمليات الحسابية.الحاجة إلى تعيين البيانات الأولية (معلمات محرك متغير).

بالنسبة لمحرك كهربائي جماعي ، فإن التحكم في النواقل غير مناسب بشكل أساسي ، وهنا يكون التحكم القياسي أفضل.