Tổng hợp các chế độ điều khiển của biến tần

1. Khái quát chung

Các chế độ điều khiển:

  • Chế độ điều khiển V/F
  • Chế độ điều khiển vector
  • Chế độ điều khiển torque

2. Chế độ điều khiển V/F

  • Đa số các loại biến tần đều có chế độ điều khiển mặc định là V/F. Ở chế độ này thì biến tần sẽ điều khiển tần số tỷ lệ tuyến tính với điện áp.
  • Trong chế độ điều khiển V/F biến tần xuất điện áp và tần số để điều khiển tốc độ của động cơ. Biến tần không kiểm soát được tốc độ thực tế của động cơ.
  •  Biến tần điều khiển tần số theo dải 0Hz — Fmax. Và tương ứng điện áp theo dải 0V — Vmax. Trên thực tế, tỉ lệ giữa tần số và điện áp được chia theo 3 dải tốc độ cơ bản:
  • Từ 0hz đến F khởi động (Hz): Điện áp cấp vào thấp, dòng khởi động thấp. Dẫn đến động cơ không đủ momen để khởi động. Vì vậy việc bù điện áp được thực hiện dẫn đến tỉ lệ V/F không tuyến tính.
  • Từ F khởi động (Hz) đến F định mức (Hz): tỷ lệ V/F tuyến tính vì thế momen động cơ ổn định.
  • F hoạt động (Hz) > F định mức (Hz): Điện áp bị giới hạn tại điện áp định mức vì tránh sự cố phá vỡ cách điện giữa các dây quấn, và bạc đạn của động cơ.

  • Đối với động cơ không đồng bộ, tốc độ trên trục động cơ luôn tồn tại hệ số trượt s. Khi động cơ hoạt động không tải, hệ số trượt s rất nhỏ vì thế tốc độ động cơ gần bằng tốc độ của từ trường quay. Khi động cơ hoạt động có tải, hệ số trượt lớn. Chế độ điều khiển V/F sẽ không chính xác vì thế độ bù trượt được áp dụng để cải thiện yếu tố trên.

3. Chế độ điều khiển vector

  • Chế độ điều khiển vector vòng hở (open loop vector control) và vòng kín (close loop vector control) có tính chính xác cao hơn chế độ V/F.

Xem thêm :

3-1. Chế độ điều khiển vector vòng hở

  • Chế độ điều khiển vector vòng hở : Là phương pháp điều khiển dựa trên dòng điện hồi tiếp từ động cơ. Biến tần sẽ giả lập một vector từ trường quay và điều khiển các thông số tần số, điện áp. Để điều khiển chính xác tốc độ động cơ.

3-2. Chế độ điều khiển vector vòng kín

  • Chế độ điều khiển vector vòng kín : là phương pháp điều khiển dựa trên xây dựng vector từ trường quay bên trong động cơ. Xác định tốc độ từ trường dựa theo tốc độ thực tế trên trục động cơ thông qua encoder. Dựa vào tín hiệu encoder hồi tiếp, biến tần sẽ điều khiển các thông số tần số, điện áp, tần số sóng mang để điều khiển chính xác tốc độ động cơ.

4. Chế độ điều khiển Torque

4-1. Thiết lập công thức

  • Công thức tính Torque do động cơ sinh ra :

    M = P/ω 

  • Trong đó M : momen động cơ (N.m), P : công suất động cơ (kW), ω : tốc độ motor (rad/s)

 

  • Biến tần điều khiển động cơ chạy Torque nghĩa là điều khiển momen động cơ phát ra chính xác theo yêu cầu. Để thực hiện điều đó, biến tần cần tính toán lực kéo tải và thời gian tăng/giảm tốc sao cho công suất P không đổi. Vì thế khi lực Torque tỉ lệ nghịch với tốc độ nghĩa là kéo tải nặng chạy tốc độ thấp và tải nhẹ chạy tốc độ cao.

4-2. Chế độ điều khiển torque vòng hở

  • Chế độ điều khiển Torque vòng hở: Biến tần dựa vào dòng điện và điện áp hồi tiếp của động cơ sẽ tự động tính toán nội suy giá trị momen tại trục động cơ. Dựa vào giá trị đặt momen ban đầu, biến tần sẽ điều chỉnh momen động cơ theo mong muốn. Do tính chất nội suy momen không đạt độ chính xác cao. Chế độ này chỉ áp dụng cho các ứng dụng không yêu cầu tính chính xác cao.

4-3. Chế độ điều khiển torque vòng kín

  • Chế độ điều khiển Torque vòng kín: biến tần sẽ dựa vào dòng điện và điện áp hồi tiếp của động cơ và tốc độ dựa vào tín hiệu encoder từ đó sẽ điều chỉnh chính xác momen động cơ. Chế độ này áp dụng đối với các ứng dụng yêu cầu tính chính xác cao.
  • CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG HÓA TRÍ VIỆT
    • Địa Chỉ: 36/6 đường số 4, khu phố 5, phường An Lạc A, quận Bình Tân, thành phố Hồ Chí Minh.
    • DĐ: 0984868617  DĐ: 0943339769
    • Email: trivietautomation.info@gmail.com  MST: 0316876097
    • Website: triviettech.com.vn
    • Giờ làm việc: T2 – CN / 7:30 AM – 5:00 PM