Bezsenzorové Ovládání Bez Ztráty Výkonu

K významnému snížení nákladů na energii a emisí skleníkových plynů jsou nutné masivní změny v technologii pohonů. V důsledku zavedení povinných standardů účinnosti z směrnice o ekodesignu mnoho uživatelů neefektivně přeměňuje asynchronní stroje (ASM) na synchronní stroje napájené ze sítě (SM). Aby však bylo možné tyto motory efektivně řídit pomocí převodníku, je nutné znát polohu rotoru synchronního stroje přesně za všech okolností. Tradičně se používá kodér, který rozpoznává polohu rotoru motoru a předává tuto informaci převodníku.

Senzory stojí peníze

Tento přístup má však některé nevýhody pro pohonový systém. Nejen, že dárci vzniknou náklady na pořízení. Kromě toho musí být nainstalován; kromě toho jsou nutné zástrčky, kabeláž pouzdra. Samotný převodník vyžaduje vyhodnocovací elektroniku. Tyto přímé náklady na komponenty přirozeně zvyšují cenu systému.

Senzory jsou zároveň velmi citlivými součástmi. Čidlo musí být namontováno na hřídeli motoru. Systémy s enkodéry mají sníženou odolnost, zejména v aplikacích namontovaných na motoru s vyššími zátěžemi, jako jsou vibrace a prach. Porucha senzoru může paralyzovat celý pohon. To vše jsou faktory, které zvyšují náklady a omezují oblasti použití. Z tohoto důvodu by bylo ideální provozovat pohonový systém bez enkodéru.

V případě systémů bez senzorů na trhu však musely být přijaty kompromisy ve výkonu kontroly. Typické požadavky na výkon takových aplikací namontovaných na motoru jsou

• vysoký spouštěcí moment
• rychlé zrychlení
• Zpoždění
• Využití nových motorických topologií pro efektivní splnění budoucích požadavků IE5.

To je důvod, proč pravidelně existovalo dilema mezi systémem s enkodéry a dobrým výkonem, ale vyššími náklady a menší robustností, nebo systémem bez enkodérů, ale se značnými ztrátami ve výkonu a účinnosti. Gordiánský uzel, který nebyl nikdy vyřešen.

Takto funguje postup pulzního vstřikování

Nový proces pulzního vstřikování ve frekvenčních měničích Inveor od společnosti Kostal toto dilema eliminuje. Inveor je schopen provozovat jakýkoli typ synchronního stroje bez procesního omezení zatížení v celém rozsahu otáček bez enkodéru. Protože metoda určuje polohu rotoru bez ohledu na rychlost a zatížení, dosahuje výkonu, který je srovnatelný s výkonem systémů s kodéry, jako jsou resolvery nebo kodéry.

Dobré vlastnosti procesu pulzního vstřikování jsou zvláště užitečné, když je rotor v klidu nebo při nízkých rychlostech, když nelze měřit indukované proti-napětí. Vyhodnocením vysokofrekvenčních signálů lze určit anizotropii stroje, což umožňuje vyvodit závěry o poloze rotoru.

Jednoduše řečeno, anizotropie popisuje asymetrii rotoru související s konstrukcí. Zatímco stanovení polohy rotoru ve stavu bez napětí je poměrně jednoduché, bylo dosud obtížné nebo dokonce nemožné přesně určit polohu rotoru pomocí metod bez kódování se zvyšujícím se proudem vytvářejícím točivý moment.

Přečtěte si zdarma náš e-papír

V době domácí kanceláře a koronové krize již naše časopisy nedosahují každého čtenáře. Abyste měli stále k dispozici všechny důležité informace, nabízíme náš e-papír zdarma ke čtení!

Do archivu

Co může pulzní injekční metoda udělat lépe než jiné metody

Pro jiné bezsenzorové anizotropie, které jsou na trhu k dispozici, existuje omezení zátěže související s principem od určitého bodu nasycení. To znamená, že při velkém zatížení dochází k účinkům magnetického nasycení, což znemožňuje spolehlivé určení polohy rotoru. V závislosti na typu stroje může k tomuto efektu dojít ještě před dosažením jmenovitého proudu, což znamená, že motor již nelze správně provozovat.

Tento limit neexistuje pro metodu pulzního vstřikování z Kostalu, protože nový přístup bere v algoritmu v úvahu rušivý vliv této nasycení. To znamená, že hardwarové řešení s kodérem 1: 1 by mohlo být nahrazeno softwarovým řešením. V důsledku toho již samotný kontrolní postup nepůsobí jako omezující faktor ve vztahu k kapacitě přetížení. Místo toho je limit přetížení určen pouze maximálními přípustnými proudy z motoru a převodníku.

Na trhu neexistuje srovnatelný kontrolní proces, který poskytuje regulační výkon, zejména v nízkých rychlostních rozsazích, bez senzoru, který je srovnatelný se systémy na bázi kodéru a lze jej také použít téměř na každém motoru.

Doplněk k tématu Výhody metody pulzního vstřikování oproti ostatním

Mnoho systémů bez kodéru pracuje často pod kontrolou a není regulováno pro nízké rychlosti. Neexistuje tedy přesná znalost aktuální polohy rotoru a stavu zatížení. Výsledek: ztráta výkonu. Navíc aplikace, které tyto informace vyžadují, nefungují - například spouštění velkého zatížení. Jiné metody založené na vstřikování na trhu ukazují omezení, pokud jde o rozmanitost použitelných motorů a chování při přetížení. Tyto metody jsou často přizpůsobeny pouze motoru tohoto dodavatele. Proces Kostal lze použít pro všechny motory.

Snadné uvedení frekvenčních měničů do provozu

Nový proces pulzního vstřikování se standardně používá ve všech frekvenčních měničích Kostal nové výkonové třídy Inveor MP a Inveor MP Modular. Všechny synchronní stroje lze provozovat s maximální energetickou účinností. Díky své robustní konstrukci jsou tyto měniče ideální pro aplikace na motorech. Díky koncepci univerzálního přizpůsobení motoru lze střídače mechanicky přizpůsobit téměř jakémukoli průmyslovému motoru.

Uvedení systému do provozu je také velmi snadné. Inveor se spoléhá na řízení orientované na pole, přičemž k zajištění spolehlivého a energeticky účinného provozu motoru ve všech provozních bodech je vyžadován pouze vstup dat z typového štítku motoru uživatelem a přibližně 10 sekundová automatická identifikace motoru (Selfcom). Pro složitější aplikace a specifické přizpůsobení převodníku pro konkrétní aplikaci může být motor požadované řady změřen přesně na zkušební stolici a další parametry mohou být stanoveny automaticky, aby byl zajištěn maximální efektivní provoz.

V současné době jsou pokryty všechny výkonové rozsahy od 0,55 kW do 5,5 kW. Rozsah výkonu až 30 kW bude k dispozici do poloviny roku. Oblasti použití, ve kterých se metoda používá, jsou široké a sahají od aplikací v oblasti čerpadla / ventilátoru po logistické aplikace, jako jsou dopravní pásy a jednoduché servo aplikace. Díky bezsenzorovému pulznímu vstřikování do frekvenčních měničů Inveor se motory stávají hospodárnější, robustnější a navíc zvyšují účinnost. (ud)

Uživatel splňující mechatronickou pohonnou technologii

Technologie mechatronického pohonu zaměřená na uživatele se zaměřuje na mechanické komponenty ozubených kol, spojek a brzd, jakož i na jejich design, dimenzování a interakci v celém mechatronickém systému.

Více informací

Tip semináře

Účastníci základního semináře o servopohonech se učí základní znalosti o tom, jak optimálně parametrizovat servopohony a jak ovládat a řídit funkce v ovladačích pohybu.