การควบคุมเวกเตอร์ (VC) ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าไม่เพียงแต่ขนาด (โมดูล) ของพิกัดที่ถูกควบคุมเท่านั้นที่ถูกควบคุม แต่ยังรวมถึงตำแหน่งเชิงพื้นที่ (เวกเตอร์) ที่สัมพันธ์กับแกนพิกัดที่เลือกด้วย

ข้าว. 8.28 โครงร่างของไดรฟ์ไฟฟ้าความถี่ตาม AIT (a) และการพึ่งพากระแสสเตเตอร์กับความถี่ของกระแสในโรเตอร์ (b)

ในการใช้ชุดควบคุมจะมีการตรวจสอบค่าการเชื่อมโยงแรงดันไฟฟ้ากระแสและฟลักซ์ทันที ผ่านการแปลงทางคณิตศาสตร์มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมีลักษณะเฉพาะ จำนวนมากไม่เชิงเส้น การเชื่อมโยงข้ามเราสามารถจินตนาการได้ โมเดลเชิงเส้นพร้อมช่องควบคุมสองช่อง - แรงบิดและการไหล ความง่ายในการควบคุมดังกล่าวจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงพิกัด EP หลายครั้ง ซึ่งไม่ใช่อุปสรรคแต่อย่างใด ระดับทันสมัยการพัฒนาเทคโนโลยีเอ็มพี

เพื่อทำความเข้าใจสาระสำคัญของ AC เราจะใช้แผนผังของเครื่องทั่วไปสองเฟสสองขั้ว (รูปที่ 8.29) ซึ่งเป็นเครื่องสมมาตรที่มีขดลวดสเตเตอร์เฟส m และขดลวดโรเตอร์เฟส i สามารถลดลงได้

ข้าว. 8.29. แผนผังเครื่องทั่วไปสองเฟสสองขั้ว: 1 – สเตเตอร์; 2 – โรเตอร์

สมมติว่าระบบพิกัดหมุนในอวกาศด้วยแกนจริงและแกนจินตภาพตามอำเภอใจ สมการจะมี มุมมองถัดไป:

, (8.27)

โดยที่ u S , Ш,i S , i 2 ,ψ S , ψ 2 \j7-s>V2 เป็นเวกเตอร์ของแรงดันไฟฟ้า กระแส และการเชื่อมต่อฟลักซ์ของสเตเตอร์ 1 และโรเตอร์ 2 ตามลำดับ; j – การกำหนดแกนจินตภาพ Z n - – จำนวนคู่ขั้ว; L m – ความเหนี่ยวนำร่วมกันระหว่างขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์ / 2 - คอนจูเกตที่ซับซ้อน ฉัน-ฉัน เวกเตอร์- 1t คือส่วนจินตภาพของตัวแปรเชิงซ้อน ωyu k คือความเร็วเชิงมุมของโรเตอร์ การเชื่อมโยงฟลักซ์จะเท่ากัน

, (8.29)

โดยที่ L s (L sa +L m) และ L 2 (L 2<, +L m) – индуктивности фазных обмоток соответст-венно статора и ротора.

ข้าว. 8.30 โครงการไดรฟ์ไฟฟ้าความถี่ตาม AIT (a) และการพึ่งพากระแสสเตเตอร์กับความถี่ของกระแสในโรเตอร์ (b)

สมการ (8.27) สามารถเขียนได้โดยใช้เส้นโครงของเวกเตอร์ทั่วไปบนแกนพิกัด และ v เช่น ในรูปแบบสเกลาร์:

สมการแรงบิดสามารถมีรูปแบบที่แตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับตัวแปรสถานะที่ใช้ นอกจากสมการข้างต้น (8.28) แล้ว ยังใช้นิพจน์ต่อไปนี้สำหรับโมเมนต์แม่เหล็กไฟฟ้า:

สมการเครื่องจักรทั่วไปสำหรับระบบพิกัด uv(8.27) สามารถเขียนได้ในระบบพิกัดใดๆ การเลือกแกนพิกัดขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องจักร (ซิงโครนัส อะซิงโครนัส) และวัตถุประสงค์ของการศึกษา พบการใช้งานระบบพิกัดต่อไปนี้: ระบบพิกัดคงที่ ap (©к = 0); ระบบพิกัดซิงโครนัส AC (soc = co) และระบบพิกัด dq หมุนด้วยโรเตอร์ (co k = co) ตำแหน่งสัมพัทธ์ของเวคเตอร์ความดันโลหิตที่แปรผันถูกแสดงไว้ในรูปที่ 8.30 น.

การเปลี่ยนจากสมการของเครื่องจักรทั่วไป (8.27), (8.28) ไปเป็นสมการของ IM สามเฟสจริงนั้นดำเนินการโดยใช้สมการของการแปลงพิกัด e.9 M คือมุมแรงบิด q> คือมุมระหว่าง เวกเตอร์กระแสและแรงดัน) O, = ใน m + f - มุมของเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้า (XY); 6« = 9″ + 8 V - มุมเวกเตอร์ปัจจุบัน สูตรสำหรับการแปลงพิกัดได้มาภายใต้เงื่อนไขว่ากำลังของเครื่องจักรทั้งสองคงที่ สามารถรับได้จากตัวแปรใดๆ ที่บันทึกไว้ในแกนใดๆ

การเปลี่ยนแปลงของเครื่องจักรจริงไปเป็นเครื่องจักรทั่วไปเรียกว่าโดยตรง และการแปลงเครื่องจักรทั่วไปไปเป็นเครื่องจักรจริงเรียกว่าผกผัน ตัวอย่างเช่น สูตร การแปลงโดยตรงแรงดันไฟฟ้าเฟสของสเตเตอร์ คุณ sa , Шь, คุณ sc ถึงสมการ m, u$ ในแกน ap ของแผนภาพเวกเตอร์มีรูปแบบ:

เพื่อพิจารณาการควบคุมเวกเตอร์ ระบบพิกัด XY จะถูกเลือก โดยหมุนในอวกาศด้วยความเร็วสนาม เช่น o) k = coo โดยค่าหลังถือเป็นความเร็วของเวกเตอร์เชื่อมต่อฟลักซ์ของโรเตอร์ \j/2- ความเร็วในการหมุนของเวกเตอร์เชื่อมต่อแรงดัน กระแส และฟลักซ์จะเท่ากันในโหมดสภาวะคงตัวเท่านั้น และในกระบวนการชั่วคราวจะต่างกัน หลักการควบคุมเวกเตอร์ก็คือ

ข้าว. 8.30 น. ตำแหน่งสัมพัทธ์ของเวกเตอร์ของแผนภาพ ADVector ตัวแปร: % = 8 2 + ใน r - มุมการไหล

สูตรการแปลงผกผัน

Usb =(~Usa+A/ЗU45)/ 2, U sc =(-М yu -л/ЗUф)/ 2 . (8.33)

เวกเตอร์ของตัวแปร (กระแส แรงดัน ฯลฯ) ตั้งอยู่ในอวกาศในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการวางตำแหน่งเวกเตอร์เชื่อมโยงฟลักซ์ vj7 2 ไปตามแกนจริง X ของระบบพิกัดซิงโครนัสที่หมุนด้วยความเร็วสนามจากนั้น ในกรณีนี้ สมการของ IM กับโรเตอร์กรงกระรอกจะมีรูปแบบดังนี้

0= -ω 2 + R 2 K 2 ใช่ ,

M อี = 3/2 Z II K 2 ψ 2 ฉัน sy . (8.34)

โดยที่ K 2 = L s - Kg L m; Kg = b m / bg, cog = coo - co - slip ความถี่หรือความถี่กระแสของโรเตอร์ เมื่อวิเคราะห์สมการ (8.34) เราจะสังเกตเห็นความคล้ายคลึงกันบางอย่างกับสมการ DMT: แรงบิดใน (8.34) เป็นสัดส่วนกับข้อต่อฟลักซ์ของโรเตอร์และ ส่วนประกอบของเวกเตอร์กระแสสเตเตอร์ i sy และการเชื่อมต่อกระแสเป็นสัดส่วนกับส่วนประกอบ i sx /u สิ่งนี้ทำให้สามารถควบคุมการไหลและแรงบิดแยกจากกันได้ เช่นเดียวกับ DPT เช่น หลักการ VU จะทำให้ความดันโลหิตพร้อมตัวแปรไซน์ซอยด์เข้าใกล้ DPT มากขึ้น VU ทำให้เป็นไปได้ที่จะใช้วิธีการควบคุมรองในการสังเคราะห์ซึ่งแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อิเล็กทรอนิกส์ ดี.ซี- ความแตกต่าง (ไม่เข้าข้าง VU) ก็คือ การจัดการที่เป็นอิสระการไหล แรงบิด และความเร็วไม่ได้ดำเนินการโดยตัวแปรเครื่องยนต์จริง แต่ถูกแปลงเป็นระบบพิกัดอื่น

2. ที่ความเร็วการหมุน 810 นาที -1:

แผนภาพการทำงานรูปที่ควบคุมเวกเตอร์ IM 8.31: z – งาน; คุณ – ควบคุม; ระบบปฏิบัติการ – การตอบสนองความเร็ว; с – ความเร็ว; / ฉัน – ปัจจุบัน; x, y – - เป็นของตัวแปรในระบบพิกัดซิงโครนัส αа, β р – ที่เป็นของตัวแปรในระบบพิกัดคงที่ f – การเชื่อมโยงฟลักซ์; a, bb, c – ดัชนีเฟส

ข้าว. 8.31.แผนภาพการทำงานของการควบคุมเวกเตอร์ IM

วงจรนี้ใช้หลักการของการควบคุมรองและมีวงจรสามวงจร:

1) ความเร็ว (ภายนอก); ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ความเร็ว BR และตัวควบคุมความเร็วในการหมุน (แรงบิด) AR;

2) การเชื่อมโยงฟลักซ์ (ฟลักซ์แม่เหล็ก) กับตัวควบคุมฟลักซ์ Av|/Uψ และช่อง OS ซึ่งมีค่าเอาต์พุต u;

3) ส่วนประกอบ 4e ที่ใช้งานและปฏิกิริยาของเวกเตอร์กระแสสเตเตอร์พร้อมตัวควบคุม AA2 และ AA1

สัญญาณ OS สำหรับกระแสสเตเตอร์ดำเนินการโดยเซ็นเซอร์ปัจจุบัน UA ซึ่งวัดกระแสเฟสของมอเตอร์ในสองเฟส เช่น A และ B และสร้างสัญญาณ u ia และ ы, * ในการแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นระบบพิกัดคงที่ ให้ใช้ตัวแปลงฟังก์ชัน U1 ซึ่งทำงานตามสูตร (8.32) ของการแปลงพิกัดโดยตรง cosф = U pho /U ph ซึ่งในตัวแปลง A2 อนุญาตให้คุณย้ายจากพิกัดคงที่ p αβ ไปยังพิกัด XY ตามสูตรต่อไปนี้ :

คุณ iβ =1/√3 (u iα +u ib)

สามารถใช้การวัดการเชื่อมโยงฟลักซ์ได้ อุปกรณ์ต่างๆเช่น ขดลวดวัดวางอยู่ในร่องเดียวกับ ขดลวดไฟฟ้า- ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือเซ็นเซอร์ฮอลล์ที่วางอยู่ในช่องว่างอากาศของเครื่องยนต์ สัญญาณเซ็นเซอร์ Uy จะถูกแปลงในตัวแปลงฟังก์ชัน U2 ตามสูตร (8.32) เป็นสัญญาณทั้ง fa และ Yfr ของระบบพิกัดคงที่ ค่าที่ได้รับจะต้องแปลงเป็นระบบพิกัด XY ที่หมุนในอวกาศด้วยความเร็วของสนามเครื่องยนต์

เพื่อจุดประสงค์นี้ โมดูลเชื่อมต่อฟลักซ์ของโรเตอร์จะถูกจัดสรรในเครื่องกำเนิดรูพรุน D

ในรูปแบบของสัญญาณที่สอดคล้องกันและ f

สัญญาณแรงดันไฟฟ้าและ fa, «fr, Uix, u iy เป็นสัดส่วนกับปริมาณทางกายภาพที่สอดคล้องกัน

ความแตกต่างระหว่างสัญญาณการตั้งค่าการเชื่อมโยงฟลักซ์ m zf และ OS m f ถูกส่งไปยังอินพุตของตัวควบคุมการเชื่อมโยงฟลักซ์UψАу เช่น "u.F = "z.f - m Fและที่เอาต์พุต Aу สัญญาณจะถูกสร้างขึ้นเพื่อตั้งค่ากระแสสเตเตอร์ตามแกน X เช่น คุณ 3 ix ความแตกต่างของสัญญาณ คุณ 3 ix - Uix ผ่านตัวควบคุมปัจจุบัน AA1 จะเปลี่ยน เป็นสัญญาณและ* s การแปลงที่คล้ายกันเกิดขึ้นในช่องควบคุมตามแนวแกน Y ยกเว้นว่ามีการติดตั้งตัวควบคุมความเร็ว (แรงบิด) ที่นี่ สัญญาณเอาท์พุตจะถูกหารด้วยสัญญาณของโมดูลเชื่อมโยงฟลักซ์ Uψм f ถึง รับสัญญาณคำสั่งปัจจุบันตามแกน Y ที่เอาต์พุตของตัวควบคุม AA2 ของส่วนประกอบกระแสสเตเตอร์ตามแนวแกน G สัญญาณ u จะถูกสร้างขึ้นซึ่งร่วมกับสัญญาณ u* จะถูกส่งไปยังอินพุตของบล็อก A1 ซึ่งทำงานตามสมการสองสมการแรก (8.34) ที่เอาต์พุตของบล็อก A1 เราจะได้สัญญาณที่แปลงแล้ว u x และ y ซึ่งไม่มีอิทธิพลร่วมกันของวงจรควบคุมของกระแสส่วนประกอบตามแกน XylY สัญญาณควบคุม x และ y ที่บันทึกในระบบพิกัดการหมุน XY ในตัวแปลงพิกัด A3 จะถูกแปลงเป็นสัญญาณควบคุมของอินเวอร์เตอร์ในระบบพิกัดคงที่ aB αβ ตามสมการ

U ix = คุณ iα cosφ + คุณ iβ sinφ,;

คุณ yα = คุณ x cosφ - คุณ y sinφ,

U yβ = u x cosφ - คุณ y sinφ (8.36)

ในการควบคุมสวิตช์ไฟของอินเวอร์เตอร์ในระบบพิกัดสามเฟส จำเป็นต้องใช้การตอบสนองความถี่เพื่อรับสัญญาณ U Uа, U U b uy, U U c mu s ตามสูตรการแปลงผกผัน ( 8.33):

ด้วยการแปลงที่ประสานกัน ช่องควบคุมสองช่องจึงมีความแตกต่างกันในระบบควบคุมเวกเตอร์ CEP: การเชื่อมต่อฟลักซ์ (ฟลักซ์แม่เหล็ก) และความเร็วในการหมุน (แรงบิด) ในแง่นี้ ระบบควบคุมเวกเตอร์จะคล้ายกับไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสตรงที่มีการควบคุมความเร็วแบบสองโซน

สำหรับการแปลงพิกัด EP ซ้ำๆ ตามสูตรข้างต้น จะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์คลาส DSP เฉพาะที่ทำงานแบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถรับมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีการควบคุมเชิงลึกด้วยความเร็วสูงโดยใช้มอเตอร์กรงกระรอกแบบอะซิงโครนัส

มีโซลูชั่นเชิงโครงสร้างมากมายสำหรับการควบคุมเวกเตอร์ แผนภาพการทำงานของ VU AD รูปที่. 8.31 เป็นประเภทหนึ่งของหน่วยควบคุมโดยตรง ซึ่งมีการวัดกระแสคัปปลิ้ง (ฟลักซ์แม่เหล็ก) โดยตรง ด้วย VU ทางอ้อม ตำแหน่งของโรเตอร์ IM จะถูกวัดและ พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า(กระแส, แรงดัน). ระบบดังกล่าวแพร่หลายด้วยเหตุผลสองประการ:

1) การวัดการไหลต้องใช้แรงงานมาก

2) จำเป็นต้องมีเซ็นเซอร์ตำแหน่งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมหลายชนิด (เช่น ตำแหน่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องจักร CNC และอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติ)

หากไม่จำเป็นต้องวัดตำแหน่งโรเตอร์ จะใช้หน่วยควบคุมที่เรียกว่า "ไร้เซ็นเซอร์" (ไม่มีเซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์) ซึ่งต้องใช้ขั้นตอนการคำนวณที่ซับซ้อนมากขึ้น

ข้าว. 8.32 แผนภาพการเชื่อมต่อของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์

ES พร้อมรีโมทคอนโทรลให้ หลากหลายการควบคุมความเร็ว (สูงสุด 10,000) และในหลายกรณีจะแทนที่มอเตอร์ไฟฟ้าแบบปรับได้อย่างกว้างขวางด้วยตัวสะสม DFC

โครงร่างของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์ 8.32 ผลิตโดยองค์กรหลายแห่งประกอบด้วย: ขั้วต่อไฟฟ้า: R, S, T (LI, L2, L3) – ขั้วต่อไฟฟ้า; U, V, W (Tl, T2, ТЗ) – เอาต์พุตตัวแปลงความถี่; PD, P - การเชื่อมต่อของตัวเหนี่ยวนำในลิงค์ DC ระดับกลาง P, RB – ตัวต้านทานเบรกภายนอก พี เอ็น –- โมดูลภายนอกการเบรก; G–- สายดินป้องกัน

ขั้วต่อควบคุม: L – ขั้วต่อ “ทั่วไป” สำหรับอินพุตและเอาต์พุตอะนาล็อก; N - แหล่งจ่ายไฟให้กับโพเทนชิออมิเตอร์การตั้งค่าความถี่ O - เทอร์มินัลการตั้งค่าความถี่เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้า 01, 02 – ขั้วต่อเพิ่มเติมสำหรับตั้งค่าความถี่เอาต์พุตตามกระแสและแรงดันไฟฟ้า AM – เอาต์พุตพัลส์ (แรงดันไฟฟ้า); AMI – เอาต์พุตแบบอะนาล็อก (กระแส); P24 - ขั้วไฟฟ้า; SM1, PS, 12C, AL0 – เทอร์มินัล "ทั่วไป"; PLC – เทอร์มินัลทั่วไปสำหรับ แหล่งภายนอกโภชนาการ; FW–- การหมุนไปข้างหน้า; 1, 2, 3, 4, 5 – อินพุตแยกแบบตั้งโปรแกรมได้ PA – ขั้วต่อของเอาท์พุตที่ตั้งโปรแกรมได้ 11; 12A – ขั้วต่อของเอาท์พุตที่ตั้งโปรแกรมได้ 12; AL1, AL2 – รีเลย์สัญญาณเตือน; TN – อินพุตเทอร์มิสเตอร์

ขั้วต่อควบคุม: L - ขั้วต่อ "ทั่วไป" สำหรับอินพุตและเอาต์พุตแบบอะนาล็อก N - แหล่งจ่ายไฟให้กับโพเทนชิออมิเตอร์การตั้งค่าความถี่ O - เทอร์มินัลการตั้งค่าความถี่เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้า; 01, 02 - เทอร์มินัลเพิ่มเติมสำหรับการตั้งค่าความถี่เอาต์พุตตามกระแสและแรงดันไฟฟ้า AM - เอาต์พุตพัลส์ (แรงดันไฟฟ้า); AMI - เอาต์พุตอะนาล็อก (ปัจจุบัน); P24 - ขั้วจ่ายไฟ; SM1, PS, 12C, AL0 - เทอร์มินัล "ทั่วไป"; PLC - เทอร์มินัลทั่วไปสำหรับแหล่งจ่ายไฟภายนอก FW - การหมุนไปข้างหน้า 1, 2, 3, 4, 5 - อินพุตแบบแยกที่ตั้งโปรแกรมได้ PA - เทอร์มินัลของเอาต์พุตที่ตั้งโปรแกรมได้ 11; 12A - เทอร์มินัลของเอาต์พุตที่ตั้งโปรแกรมได้ 12; AL1, AL2 - รีเลย์สัญญาณเตือน; TN - อินพุตเทอร์มิสเตอร์

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. แสดงสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนด้วยแหล่งจ่ายแบบสมมาตรที่มีเฟสจำนวนหนึ่งนอกเหนือจากสาม เช่น ด้วย m = 2, m = 6

2. มีอะไรบ้าง ผลกระทบด้านลบการควบคุมความเร็วด้วยแรงดันไฟฟ้าในวงจรสเตเตอร์ระหว่างการทำงานต่อเนื่อง?

3. กลไกใดที่เหมาะกว่าในการควบคุมความเร็วโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า?

4. การควบคุมความถี่ของความเร็ว IM ประหยัดที่สุดด้วยเหตุผลใด

5. เมื่อปรับความถี่ควรปรับแรงดันไฟฟ้าหรือไม่ เพราะเหตุใด

6. มีข้อจำกัดอะไรบ้างในการควบคุมความถี่ของความดันโลหิตให้สูงกว่าค่าที่ระบุ?

7. คุณรู้จักตัวแปลงความถี่ประเภทใดสำหรับแหล่งจ่ายไฟ IM? ให้รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าบนมอเตอร์

8. คุณรู้วิธีการเปลี่ยนไทริสเตอร์อย่างไร?

9. แรงดันไฟฟ้าของคอนเวอร์เตอร์แบบคงที่ถูกควบคุมด้วยวิธีใดบ้าง?

10. อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอินเวอร์เตอร์กระแสและแรงดันไฟฟ้า?

11. การเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่สามารถทำได้ในระบบตัวแปลงความถี่หรือไม่? สิ่งที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ในระบบ AIN-BP และระบบ NPC-BP?

12. เป็นไปได้หรือไม่ที่จะรับความถี่การจ่าย IM สูงกว่าความถี่หลักในระบบ NPCH-IM

13. คุณรู้จักอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความถี่สมบูรณ์อะไรบ้าง

14. จุดประสงค์ของตัวเก็บประจุในดีซีลิงค์ในตัวแปลงความถี่ที่ใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติเมื่อทำงานบน IM คืออะไร?

15. เปรียบเทียบค่าตัวประกอบกำลังสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าความถี่กับแหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์จากอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติและสำหรับแหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์เมื่อจ่ายไฟจากเครือข่าย (กับ ค่าที่เหมือนกันความถี่และโหลด)

16. ระบบพิกัดใดที่ใช้ในการควบคุมเวกเตอร์?

17. เหตุใดจึงจำเป็นต้องแปลงตัวแปรจากระบบพิกัดหนึ่งไปเป็นอีกระบบหนึ่งในการควบคุมเวกเตอร์?

18. เป็นไปได้ไหม การควบคุมเวกเตอร์ไม่มีเซ็นเซอร์ฟลักซ์แม่เหล็กความดันโลหิต?

19. วาดแผนผังของระบบ ตัวควบคุมไทริสเตอร์แรงดันไฟฟ้า - - มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส (ระบบ TRN- - AD)

20. คุณลักษณะทางกลของ IM จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อมุมควบคุม TPH เปลี่ยนแปลง

21. โมเมนต์ความต้านทานบนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าในระบบ TRN- – IM สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขีดจำกัดใด วาดพื้นที่โดยประมาณของมัน ค่าที่ยอมรับได้บนกราฟแสดงลักษณะทางกล

22. วาดไดอะแกรมสำหรับเชื่อมต่อตัวต้านทานเพิ่มเติมเข้ากับวงจรโรเตอร์ของ IM ระหว่างการควบคุมพัลส์

23. การสูญเสียพลังงานใน IM เปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อมีการควบคุมพัลส์ของตัวต้านทานเพิ่มเติมเมื่อควบคุมความเร็ว IM?

24. วาดภาพคร่าวๆ ลักษณะทางกล IM พร้อมการควบคุมพัลส์ของตัวต้านทานเพิ่มเติมที่ค่าต่าง ๆ ของรอบการทำงานของการสลับไทริสเตอร์

25. อธิบายหลักการทำงานของวาล์วคาสเคดอะซิงโครนัส (AVC)

26. แสดงบนกราฟว่าคุณลักษณะทางกลของ AVK จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อมุมล่วงหน้าของอินเวอร์เตอร์เปลี่ยนแปลง

27. แรงดันไฟฟ้าบนสเตเตอร์ IM ควรเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อความถี่เปลี่ยนแปลงในกรณีของกฎที่แตกต่างกันสำหรับการเปลี่ยนโมเมนต์ความต้านทานด้วยความเร็ว?

28. แสดงมุมมองโดยประมาณของคุณลักษณะทางกลสำหรับการควบคุมความเร็วความถี่ ในกรณีที่แรงบิดความต้านทานไม่ขึ้นอยู่กับความเร็ว

29. บอกชื่อประเภทของ TFC ที่ใช้ในการควบคุมความถี่ของความเร็วความดันโลหิต ในกรณีของ TFC จะสามารถควบคุมความเร็วได้เฉพาะในพื้นที่ที่มีค่าต่ำเท่านั้น

30. “การควบคุมเวกเตอร์” ของ IM หมายความว่าอย่างไร

33. IM แบบ 3 เฟส 4 ขั้วซึ่งขดลวดสเตเตอร์ซึ่งเชื่อมต่ออยู่ใน "ดาว" มีข้อมูลระบุดังต่อไปนี้: P 2 = 11.2 kW, p = 1500 นาที -1, U = 380 V, f = 50 เฮิรตซ์ กำหนดพารามิเตอร์ของมอเตอร์: r=0.66 โอห์ม; r 2 ' = 0.38 โอห์ม, x = 1.14 โอห์ม, x "2 = 1.71 โอห์ม, x m = 33.2 โอห์ม มอเตอร์ถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าและความถี่ไปพร้อม ๆ กัน อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้าต่อความถี่จะถูกเก็บไว้คงที่และเท่ากับอัตราส่วน ค่าที่ระบุ.

34. คำนวณโมเมนต์สูงสุด M max และโมเมนต์ที่เกี่ยวข้อง ความเร็ว w m ax สำหรับความถี่ 50 และ 30 Hz

35.ทำซ้ำขั้นตอนที่ 1 โดยละเลยความต้านทานสเตเตอร์ (r = 0)

แนวคิดหลัก การควบคุมเวกเตอร์คือการควบคุมไม่เพียงแต่ขนาดและความถี่ของแรงดันไฟฟ้า แต่ยังรวมถึงเฟสด้วย กล่าวอีกนัยหนึ่ง ขนาดและมุมของเวกเตอร์เชิงพื้นที่จะถูกควบคุม การควบคุมเวกเตอร์มีมากกว่านั้น ประสิทธิภาพสูง- การควบคุมเวกเตอร์ขจัดข้อเสียเกือบทั้งหมดของการควบคุมสเกลาร์

ข้อดีของการควบคุมเวกเตอร์:
• ความแม่นยำสูงในการควบคุมความเร็ว
• สตาร์ทเครื่องยนต์อย่างราบรื่นและหมุนเครื่องยนต์ได้อย่างราบรื่นตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด
• การตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงโหลด: เมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง ความเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลงเลย
• เพิ่มช่วงการควบคุมและความแม่นยำในการควบคุม
• การสูญเสียเนื่องจากความร้อนและสนามแม่เหล็กจะลดลง และ

ข้อเสียของการควบคุมเวกเตอร์ ได้แก่ :
• ความจำเป็นในการตั้งค่าพารามิเตอร์
• ความผันผวนของความเร็วขนาดใหญ่ที่โหลดคงที่
• ความซับซ้อนในการคำนวณสูง

แผนภาพการทำงานทั่วไปของการควบคุมเวกเตอร์

แผนภาพบล็อกทั่วไปของระบบควบคุมความเร็วประสิทธิภาพสูง เครื่องปรับอากาศแสดงในรูปด้านบน พื้นฐานของวงจรคือวงจรเชื่อมต่อฟลักซ์แม่เหล็กและวงจรควบคุมแรงบิดพร้อมกับหน่วยประเมินผลที่สามารถนำมาใช้ได้ ในรูปแบบต่างๆ- ในกรณีนี้ ลูปควบคุมความเร็วภายนอกจะรวมเป็นหนึ่งเดียวเป็นส่วนใหญ่ และสร้างสัญญาณควบคุมสำหรับตัวควบคุมแรงบิด M * และการเชื่อมต่อฟลักซ์แม่เหล็ก Ψ * (ผ่านหน่วยควบคุมการไหล) ความเร็วของมอเตอร์สามารถวัดได้ด้วยเซ็นเซอร์ (ความเร็ว/ตำแหน่ง) หรือรับผ่านตัวประมาณค่าเพื่อให้สามารถนำไปใช้ได้

การจำแนกวิธีการควบคุมเวกเตอร์

ตั้งแต่อายุเจ็ดสิบของศตวรรษที่ 20 มีการเสนอวิธีการควบคุมแรงบิดหลายวิธี ไม่ใช่ทั้งหมดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ดังนั้นบทความนี้จะกล่าวถึงเฉพาะวิธีการจัดการที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเท่านั้น วิธีการควบคุมแรงบิดที่กล่าวถึงถูกนำเสนอสำหรับระบบควบคุมที่มี EMF ด้านหลังแบบไซน์

วิธีการควบคุมแรงบิดที่มีอยู่สามารถจำแนกได้หลายวิธี

ส่วนใหญ่แล้ววิธีการควบคุมแรงบิดจะแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:
• ตัวควบคุมเชิงเส้น (PI, PID);
• ตัวควบคุมแบบไม่เชิงเส้น (ฮิสเทรีซิส)

วิธีการควบคุม			ช่วงการควบคุมความเร็ว	ข้อผิดพลาดความเร็ว 3,%	เวลาแรงบิดเพิ่มขึ้น, มิลลิวินาที	แรงบิดสตาร์ท	ราคา	คำอธิบาย
			1:10 1	5-10	ไม่สามารถใช้ได้	สั้น	ต่ำมาก	มีการตอบสนองช้าต่อการเปลี่ยนแปลงโหลดและมีช่วงการควบคุมความเร็วน้อย แต่ใช้งานง่าย
			>1:200 2	0		สูง	สูง	ช่วยให้คุณควบคุมพารามิเตอร์เครื่องยนต์หลักได้อย่างราบรื่นและรวดเร็ว - แรงบิดและความเร็ว เพื่อให้วิธีนี้ใช้งานได้ จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของโรเตอร์
			>1:200 2	0		สูง	สูง	วิธีการแบบไฮบริดที่ออกแบบมาเพื่อรวมข้อดีของ...
			>1:200 2	0		สูง	สูง	มีไดนามิกสูงและวงจรที่เรียบง่าย แต่คุณลักษณะเฉพาะของการทำงานของมันคือกระแสสูงและแรงบิดกระเพื่อม
			>1:200 2	0		สูง	สูง	มีความถี่สวิตชิ่งอินเวอร์เตอร์ต่ำกว่าวิธีอื่นและได้รับการออกแบบเพื่อลดการสูญเสียเมื่อควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากำลังสูง

บันทึก:

1. ไม่มีข้อเสนอแนะ
2. พร้อมข้อเสนอแนะ
3. อยู่ในสภาวะคงตัว

ในบรรดาการควบคุมเวกเตอร์ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ (FOC - การควบคุมแบบเน้นสนาม) และ (DTC - การควบคุมแรงบิดโดยตรง)

ตัวควบคุมแรงบิดเชิงเส้น

ตัวควบคุมแรงบิดเชิงเส้นทำงานร่วมกับการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) ของแรงดันไฟฟ้า หน่วยงานกำกับดูแลจะกำหนดเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าสเตเตอร์ที่ต้องการซึ่งเฉลี่ยตลอดระยะเวลาสุ่มตัวอย่าง ในที่สุดเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าก็ถูกสังเคราะห์โดยวิธี PWM โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้สเปซเวคเตอร์มอดูเลชั่น (SVM) ต่างจากวงจรควบคุมแรงบิดแบบไม่เชิงเส้นตรงที่สัญญาณจะถูกประมวลผลตามค่าปัจจุบันในหน่วยนิ้ว วงจรเชิงเส้นการควบคุมแรงบิด ตัวควบคุมเชิงเส้น (PI) ทำงานร่วมกับค่าเฉลี่ยตลอดระยะเวลาการสุ่มตัวอย่าง ดังนั้นความถี่ในการสุ่มตัวอย่างสามารถลดลงจาก 40 kHz สำหรับความถี่ที่ไม่ใช่ หน่วยงานกำกับดูแลเชิงเส้นแรงบิดสูงถึง 2-5 kHz ในวงจรควบคุมแรงบิดเชิงเส้น

การควบคุมเชิงภาคสนาม

การควบคุมเชิงภาคสนาม(POA, การควบคุมเชิงสนามภาษาอังกฤษ, FOC) เป็นวิธีการควบคุมที่ควบคุมกระแสสลับแบบไร้แปรงถ่าน (,) เช่นเดียวกับเครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรงที่มีการกระตุ้นอย่างอิสระ ซึ่งหมายความว่าสนามและสามารถควบคุมแยกกันได้

การควบคุมแบบเน้นภาคสนาม เสนอในปี 1970 โดยบลาชเคอและฮัสเซ มีพื้นฐานอยู่บนพื้นฐานการเปรียบเทียบกับการควบคุมแบบสวิตช์กลไก ในมอเตอร์นี้ ขดลวดสนามและขดลวดกระดองจะถูกแยกออกจากกัน การเชื่อมต่อฟลักซ์จะถูกควบคุมโดยกระแสของสนาม และแรงบิดจะถูกควบคุมอย่างอิสระโดยการควบคุมกระแสไฟฟ้า ดังนั้นการเชื่อมโยงฟลักซ์และกระแสแรงบิดจึงถูกแยกออกจากกันทางไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

แผนภาพการทำงานทั่วไปของการควบคุมภาคสนามแบบไร้เซ็นเซอร์ 1

ในทางกลับกัน มอเตอร์ AC แบบไร้แปรงถ่าน (,) มักมี ขดลวดสามเฟสสเตเตอร์ และเวกเตอร์กระแสสเตเตอร์ I s ใช้เพื่อควบคุมทั้งฟลักซ์และแรงบิด ดังนั้นกระแสของสนามและกระแสกระดอง รวมกันลงในเวกเตอร์กระแสสเตเตอร์และไม่สามารถควบคุมแยกกันได้ การตัดการเชื่อมต่อสามารถทำได้ทางคณิตศาสตร์ - โดยการแยกค่าทันทีของเวกเตอร์กระแสสเตเตอร์ I ออกเป็นสององค์ประกอบ: องค์ประกอบตามยาวของกระแสสเตเตอร์ I sd (การสร้างสนาม) และองค์ประกอบตามขวางของกระแสสเตเตอร์ I sq (การสร้างแรงบิด) ในระบบพิกัด dq ที่หมุนซึ่งวางตามแนวสนามโรเตอร์ (R -FOC – การควบคุมที่เน้นฟลักซ์ของโรเตอร์) - รูปภาพด้านบน ดังนั้น การควบคุมมอเตอร์ AC แบบไร้แปรงถ่านจึงเหมือนกับการควบคุม และสามารถทำได้โดยใช้อินเวอร์เตอร์ PWM ที่มีตัวควบคุม PI เชิงเส้นและการมอดูเลตแรงดันไฟฟ้าเวกเตอร์สเปซ

ในการควบคุมแบบเน้นภาคสนาม แรงบิดและสนามจะถูกควบคุมทางอ้อมโดยการควบคุมส่วนประกอบเวกเตอร์กระแสสเตเตอร์

ค่าปัจจุบันของกระแสสเตเตอร์จะถูกแปลงเป็นระบบพิกัดการหมุน dq โดยใช้การแปลง Park αβ/dq ซึ่งต้องการข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของโรเตอร์ด้วย สนามไฟฟ้าถูกควบคุมผ่านส่วนประกอบกระแสตามยาว I sd ในขณะที่แรงบิดถูกควบคุมผ่านส่วนประกอบกระแสตามขวาง I sq การแปลงย้อนกลับ Park (dq/αβ) ซึ่งเป็นโมดูลการแปลงพิกัดทางคณิตศาสตร์ ช่วยให้คุณสามารถคำนวณส่วนประกอบอ้างอิงของเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้า V sα * และ V sβ *

ในการกำหนดตำแหน่งโรเตอร์ จะใช้เซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ที่ติดตั้งในมอเตอร์ไฟฟ้าหรืออัลกอริธึมการควบคุมแบบไร้เซ็นเซอร์ที่ใช้ในระบบควบคุม ซึ่งจะคำนวณข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของโรเตอร์แบบเรียลไทม์ตามข้อมูลที่มีอยู่ในระบบควบคุม

แผนภาพบล็อกของการควบคุมแรงบิดโดยตรงพร้อมการปรับเวกเตอร์สเปซพร้อมการปรับแรงบิดและการเชื่อมต่อฟลักซ์พร้อมการทำงานของป้อนกลับ ระบบสี่เหลี่ยมพิกัดที่มุ่งเน้นไปตามสนามสเตเตอร์จะแสดงในรูปด้านล่าง เอาท์พุตของตัวควบคุมแรงบิดและการเชื่อมต่อฟลักซ์ของ PI จะถูกตีความว่าเป็นส่วนประกอบอ้างอิงของแรงดันไฟฟ้าสเตเตอร์ V ψ * และ VM * ในระบบพิกัด dq ที่วางตามแนวสนามสเตเตอร์ (การควบคุมฟลักซ์ของสเตเตอร์ภาษาอังกฤษ, S-FOC) คำสั่งเหล่านี้ ( แรงดันไฟฟ้าคงที่) จากนั้นจะถูกแปลงเป็นระบบพิกัดคงที่ αβ หลังจากนั้นค่าควบคุม V sα * และ V sβ * จะถูกส่งไปยังโมดูลการปรับเวกเตอร์อวกาศ

แผนภาพการทำงานของการควบคุมแรงบิดโดยตรงพร้อมการปรับแรงดันไฟฟ้าเวกเตอร์สเปซ

โปรดทราบว่า โครงการนี้ถือได้ว่าเป็นการควบคุมเชิงสนามสเตเตอร์แบบง่าย (S-FOC) โดยไม่มีลูปควบคุมปัจจุบันหรือเป็นวงจรคลาสสิก (PUM-TV, ตารางสวิตช์ภาษาอังกฤษ DTC, ST DTC) ซึ่งตารางสวิตช์ถูกแทนที่ด้วยโมดูเลเตอร์ ( FVM) และตัวควบคุมแรงบิดและการไหลฮิสเทรีซิสจะถูกแทนที่ด้วยตัวควบคุม PI เชิงเส้น

ในการควบคุมแรงบิดโดยตรงด้วยการปรับสเปซเวคเตอร์ (DTC-FCM) การเชื่อมต่อแรงบิดและฟลักซ์จะถูกควบคุมโดยตรงในวงปิด ดังนั้นการประมาณค่าฟลักซ์ของมอเตอร์และแรงบิดที่แม่นยำจึงเป็นสิ่งจำเป็น ต่างจากอัลกอริธึมฮิสเทรีซิสแบบคลาสสิกตรงที่ทำงานที่ความถี่สวิตชิ่งคงที่ สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบควบคุมได้อย่างมาก: ลดแรงบิดและจังหวะการไหล ทำให้คุณสามารถสตาร์ทเครื่องยนต์และทำงานที่ความเร็วต่ำได้อย่างมั่นใจ แต่สิ่งนี้จะลดลักษณะไดนามิกของไดรฟ์

ตัวควบคุมแรงบิดแบบไม่เชิงเส้น

กลุ่มตัวควบคุมแรงบิดที่นำเสนอแยกออกจากแนวคิดของการแปลงพิกัดและการควบคุมโดยการเปรียบเทียบกับมอเตอร์กระแสตรงแบบแปรงซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับ หน่วยงานกำกับดูแลแบบไม่เชิงเส้นเสนอให้เปลี่ยนการควบคุมแยกต่างหากด้วยการควบคุมแบบต่อเนื่อง (ฮิสเทรีซิส) ซึ่งสอดคล้องกับอุดมการณ์การดำเนินงาน (เปิด-ปิด) อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อินเวอร์เตอร์

เมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมแบบภาคสนาม รูปแบบการควบคุมแรงบิดโดยตรงจะมีลักษณะดังต่อไปนี้:

ข้อดี:
• วงจรง่ายๆการจัดการ;
• ไม่มีวงจรกระแสหรือการควบคุมกระแสตรง
• ไม่จำเป็นต้องแปลงพิกัด
• ไม่มีการมอดูเลตแรงดันไฟฟ้าแยกกัน
• ไม่จำเป็นต้องมีเซ็นเซอร์ตำแหน่ง
• พลวัตที่ดี

ข้อบกพร่อง:
• จำเป็นต้องมีการประเมินเวกเตอร์และแรงบิดเชื่อมโยงฟลักซ์แม่เหล็กของสเตเตอร์อย่างแม่นยำ
• แรงบิดที่แข็งแกร่งและการเต้นเป็นจังหวะในปัจจุบันเนื่องจากตัวควบคุมแบบไม่เชิงเส้น (ฮิสเทรีซิส) และความถี่ในการสลับตัวแปรของสวิตช์
• สัญญาณรบกวนที่มีสเปกตรัมกว้างเนื่องจากความถี่ในการสลับตัวแปร

การควบคุมแรงบิดโดยตรง

วิธีการควบคุมแรงบิดโดยตรงพร้อมตารางรวมได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยทาคาฮาชิและโนกุจิในเอกสาร IEEJ นำเสนอในเดือนกันยายน พ.ศ. 2527 และต่อมาในเอกสาร IEEE ที่ตีพิมพ์ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2529 การออกแบบวิธีการคลาสสิกของการควบคุมแรงบิดโดยตรง (DTC) นั้นง่ายกว่าวิธีการควบคุมสนาม () มาก เนื่องจากไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงระบบพิกัดและการวัดตำแหน่งของโรเตอร์ แผนภาพวิธีการควบคุมแรงบิดโดยตรง (รูปด้านล่าง) ประกอบด้วยตัวประมาณค่าแรงบิดและสเตเตอร์ฟลักซ์ แรงบิดฮิสเทรีซิสและตัวเปรียบเทียบฟลักซ์ โต๊ะสวิตชิ่ง และอินเวอร์เตอร์

หลักการของวิธีการ การควบคุมแรงบิดโดยตรงประกอบด้วยการเลือกเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าเพื่อควบคุมทั้งแรงบิดและการเชื่อมต่อฟลักซ์สเตเตอร์พร้อมกัน กระแสสเตเตอร์ที่วัดได้และแรงดันไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์ใช้ในการประมาณค่าการเชื่อมโยงฟลักซ์และแรงบิด ค่าประมาณของการเชื่อมโยงฟลักซ์สเตเตอร์และแรงบิดจะถูกเปรียบเทียบกับสัญญาณควบคุมของการเชื่อมต่อฟลักซ์สเตเตอร์ ψ s * และแรงบิดของมอเตอร์ M * ตามลำดับผ่านตัวเปรียบเทียบฮิสเทรีซิส เวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าที่ต้องการถูกเลือกจากตารางรวมโดยอิงตามข้อผิดพลาดในการเชื่อมโยงฟลักซ์แบบดิจิทัล d Ψ และแรงบิด d M ที่สร้างโดยตัวเปรียบเทียบฮิสเทรีซีส รวมถึงขึ้นอยู่กับเซกเตอร์ตำแหน่งของเวกเตอร์การเชื่อมต่อฟลักซ์สเตเตอร์ที่ได้รับตามเชิงมุม ตำแหน่ง - ดังนั้นพัลส์ S A , S B และ SC สำหรับควบคุมสวิตช์ไฟของอินเวอร์เตอร์จึงถูกสร้างขึ้นโดยการเลือกเวกเตอร์จากตาราง

วงจรควบคุมแรงบิดโดยตรงแบบคลาสสิกพร้อมโต๊ะสวิตช์พร้อมเซ็นเซอร์ความเร็ว

มีหลายรูปแบบ โครงการคลาสสิกมุ่งเป้าไปที่การปรับปรุงการสตาร์ท สภาพโอเวอร์โหลด การทำงานอย่างมาก ความเร็วต่ำลดการกระเพื่อมของแรงบิด ทำงานที่ความถี่สวิตชิ่งแบบแปรผัน และลดระดับเสียงรบกวน

ข้อเสียของวิธีการคลาสสิกในการควบคุมแรงบิดโดยตรงคือการมีกระแสกระเพื่อมสูงแม้ในสภาวะคงที่ ปัญหาได้รับการแก้ไขโดยการเพิ่ม ความถี่ในการทำงานอินเวอร์เตอร์ที่สูงกว่า 40kHz ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนโดยรวมของระบบควบคุม

การปกครองตนเองโดยตรง

การยื่นขอรับสิทธิบัตรสำหรับวิธีการปกครองตนเองโดยตรงถูกยื่นโดย Depenbrock ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2527 แผนภาพบล็อกการปกครองตนเองโดยตรงแสดงไว้ด้านล่าง

ขึ้นอยู่กับคำสั่งการเชื่อมโยงฟลักซ์สเตเตอร์ ψ s * และส่วนประกอบเฟสปัจจุบัน ψ sA, ψ sB และ ψ sC ตัวเปรียบเทียบการเชื่อมต่อฟลักซ์จะสร้าง สัญญาณดิจิตอล d A, d B และ d C ซึ่งสอดคล้องกับสถานะแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน (V 1 – V 6) ตัวควบคุมแรงบิดแบบฮิสทีเรียมีสัญญาณเอาท์พุต d M ซึ่งกำหนดสถานะเป็นศูนย์ ดังนั้น ตัวควบคุมการเชื่อมต่อฟลักซ์สเตเตอร์จะกำหนดช่วงเวลาของสถานะแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่ ซึ่งจะเคลื่อนเวกเตอร์การเชื่อมต่อฟลักซ์ของสเตเตอร์ไปตามเส้นทางที่กำหนด และตัวควบคุมแรงบิดจะกำหนดช่วงเวลาของสถานะแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่รักษาแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้าให้อยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อน สนามที่กำหนดโดยฮิสเทรีซิส

โครงการปกครองตนเองโดยตรง

ลักษณะเฉพาะของโครงการปกครองตนเองโดยตรงคือ:
• รูปแบบที่ไม่ใช่ไซนัสของการเชื่อมโยงฟลักซ์และกระแสสเตเตอร์
• เวกเตอร์การเชื่อมต่อฟลักซ์สเตเตอร์เคลื่อนที่ไปตามวิถีหกเหลี่ยม
• ไม่มีการสำรองแรงดันไฟฟ้า ความสามารถของอินเวอร์เตอร์ถูกใช้อย่างเต็มที่
• ความถี่การสลับอินเวอร์เตอร์ต่ำกว่าการควบคุมแรงบิดโดยตรงด้วยโต๊ะสวิตช์
• ไดนามิกที่ยอดเยี่ยมในช่วงสนามคงที่และอ่อนแอลง

โปรดทราบว่าประสิทธิภาพของวิธีการควบคุมตัวเองโดยตรงสามารถทำซ้ำได้โดยใช้วงจรที่มีความกว้างฟลักซ์ฮิสเทรีซิส 14%

ตัวแปลงความถี่จะควบคุมแรงบิดและความเร็วการหมุนของมอเตอร์อะซิงโครนัสโดยใช้วิธีควบคุมความถี่หลักวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี - สเกลาร์หรือเวกเตอร์ มาดูคุณสมบัติของวิธีการเหล่านี้กันดีกว่า

ลักษณะการทำงานของอินเวอร์เตอร์สเกลาร์เชิงเส้น

เมื่อทำงาน มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสจากตัวแปลงความถี่สเกลาร์ แรงดันไฟฟ้าบนมอเตอร์จะลดลงเชิงเส้นตรงพร้อมกับความถี่ที่ลดลง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามีการใช้การมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) ซึ่งในอัตราส่วน แรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพถึงความถี่จะคงที่ตลอดช่วงการควบคุมทั้งหมด

คุณลักษณะการทำงานของโวลต์-ความถี่ (โวลต์-เฮิรตซ์) ของอินเวอร์เตอร์จะเป็นเส้นตรงจนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นถึงขีดจำกัดที่กำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของตัวแปลง การควบคุมสเกลาร์ไม่อนุญาตให้เครื่องยนต์พัฒนากำลังที่ต้องการด้วย ความถี่ต่ำ(กำลังขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า) และแรงบิดบนเพลาลดลงอย่างมาก

ลักษณะสมรรถนะสเกลาร์กำลังสอง

ในบางกรณี ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้งานตัวแปลงสำหรับพัดลมและปั๊มที่ทรงพลัง จะใช้คุณลักษณะความถี่โวลต์กำลังสองที่มีแรงบิดลดลง ซึ่งทำให้สามารถคำนึงถึงกลไกของกระบวนการ ลดกระแส และตามนั้น , การสูญเสียที่ความถี่ต่ำ

ข้อเสียเปรียบหลักของคุณลักษณะความถี่สเกลาร์โวลต์

การพึ่งพาความถี่โวลต์เชิงเส้นและกำลังสองแม้จะมีความเรียบง่ายและการกระจายที่กว้าง แต่ก็มีข้อเสียใหญ่ - กำลังที่ลดลงบนเพลาซึ่งหมายถึงแรงบิดและความเร็วเครื่องยนต์ที่ลดลง ในกรณีนี้สิ่งที่เรียกว่าสลิปเกิดขึ้นเมื่อความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ช้ากว่าความถี่การหมุนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

เพื่อกำจัดผลกระทบนี้ ระบบจะใช้การชดเชยการลื่นเพื่อปรับความถี่เอาท์พุต (ความเร็วรอบเครื่องยนต์) เมื่อแรงบิดโหลดเพิ่มขึ้น หากคุณเลือกมูลค่าการชดเชยอย่างถูกต้อง ความเร็วจริงหมุนที่ ภาระหนักจะเข้าใกล้ความเร็วการหมุนที่ ไม่ได้ใช้งาน.

นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์ส่วนใหญ่ที่มีคุณสมบัติความถี่โวลต์เชิงเส้นมีฟังก์ชันการชดเชยแรงบิดที่ความเร็วต่ำ ฟังก์ชั่นนี้ดำเนินการโดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่ต่ำ และหากใช้ไม่ถูกต้องอาจทำให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไปได้

พารามิเตอร์การชดเชยทั้งสองมีค่าคงที่ (ตั้งค่าระหว่างการตั้งค่า) และไม่ขึ้นอยู่กับโหลด

ข้อดีของการควบคุมเวกเตอร์

มีงานหลายอย่างเมื่อจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าความเร็วในการหมุนที่กำหนด และข้อเสียที่อธิบายไว้มีความเกี่ยวข้องมาก ในกรณีเช่นนี้ จะใช้การควบคุมความถี่เวกเตอร์ ซึ่งตัวควบคุมจะคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการรักษาแรงบิดเพื่อให้แน่ใจว่าความถี่จะเสถียร ต่างจากโหมดสเกลาร์ตรงที่มีการควบคุมฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์แบบ "อัจฉริยะ"

การควบคุมเวกเตอร์ มอเตอร์ซิงโครนัสโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่ต่ำ - ต่ำกว่า 10 เฮิรตซ์ เมื่อแรงบิดในการทำงานของเครื่องยนต์ลดลงอย่างมาก นอกจาก, วิธีนี้ช่วยให้คุณรักษาความเร็วให้คงที่ (พร้อมการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นที่คาดเดาได้) ในระหว่างการเร่งความเร็ว ซึ่งทำได้โดยการได้รับแรงบิดเริ่มต้นที่สูงจนกระทั่งเครื่องยนต์เข้าสู่โหมดการทำงาน

สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งคือ เมื่อใช้การควบคุมเวกเตอร์ การประหยัดพลังงานจะเกิดขึ้น (ในบางกรณี - สูงถึง 60%) เนื่องจากโดยส่วนใหญ่แล้วตัวแปลงความถี่จะถ่ายโอนพลังงานไปยังมอเตอร์เท่ากับพลังงานที่จำเป็นเพื่อรักษาความเร็วที่กำหนดไว้

การควบคุมเวกเตอร์มีสองประเภท - แบบไม่มีเซ็นเซอร์ความเร็ว (ไม่มีฟีดแบ็คหรือไม่มีเซ็นเซอร์) และแบบมีฟีดแบ็ค เมื่อมักใช้ตัวเข้ารหัสเป็นเซ็นเซอร์

การควบคุมเวกเตอร์แบบวงเปิด

ในกรณีนี้ ตัวแปลงความถี่จะคำนวณความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ตาม แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ป้อนไว้ก่อนหน้านี้ (พารามิเตอร์ของมอเตอร์) และข้อมูลเกี่ยวกับค่ากระแสและแรงดันไฟฟ้าทันที จากการคำนวณที่ได้รับ อินเวอร์เตอร์จะตัดสินใจเปลี่ยนแรงดันไฟขาออก

ก่อนที่จะเปิดโหมดไร้เซนเซอร์เวกเตอร์ จำเป็นต้องตั้งค่าพารามิเตอร์เล็กน้อยของมอเตอร์อย่างระมัดระวัง: แรงดันไฟฟ้า กระแส ความถี่ ความเร็ว (รอบ) กำลัง จำนวนขั้ว รวมถึงความต้านทานของขดลวดและพารามิเตอร์อุปนัย หากไม่ทราบค่าบางค่า แนะนำให้ทำการทดสอบเครื่องยนต์ด้วยตนเองที่ความเร็วรอบเดินเบา อินเวอร์เตอร์บางรุ่นจะตั้งค่าพารามิเตอร์เริ่มต้นสำหรับมอเตอร์มาตรฐานหลังจากป้อนค่าที่กำหนด นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องตั้งค่าขีดจำกัดเวลาและพารามิเตอร์ปัจจุบันของการควบคุมเวกเตอร์

การควบคุมการตอบสนองของเวกเตอร์

โหมดนี้มีการควบคุมความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ข้อมูลป้อนกลับมาจากตัวเข้ารหัส ซึ่งจะเชื่อมต่อกับตัวแปลงความถี่ผ่านโมดูลเพิ่มเติม

ตัวเข้ารหัสถูกติดตั้งบนเพลาของมอเตอร์ไฟฟ้าหรือกลไกที่ตามมา และส่งข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วในการหมุนในปัจจุบัน ตามข้อมูลที่ได้รับ ตัวแปลงจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า แรงบิด และความเร็วของมอเตอร์ตามลำดับ ควรเพิ่มว่าภายใต้โหลดไดนามิกสูง (การเปลี่ยนแปลงแรงบิดบ่อยครั้ง) และการทำงานที่ความเร็วต่ำ ขอแนะนำให้ใช้การระบายความร้อนแบบบังคับกับพัดลมภายนอก

วัสดุที่มีประโยชน์อื่นๆ:

การใช้ตัวแปลงความถี่มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ปัญหา งานที่สำคัญ- ประกอบด้วยการควบคุมแรงบิดและความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า ข้อกำหนดเหล่านี้บ่งชี้ถึงความจำเป็นในการจำกัดกระแสของมอเตอร์ตลอดจนแรงบิดให้เป็นค่าที่อนุญาต ซึ่งทำได้ในระหว่างการสตาร์ท การเบรก และระหว่างการเปลี่ยนน้ำหนักบรรทุกด้วย

สิ่งนี้จำเป็นเพื่อจำกัดโหลดไฟฟ้าช็อตแบบไดนามิกในกลไกของตัวแปลงความถี่ ในกรณีนี้เกิดการโอเวอร์โหลดระหว่างการทำงานและจำเป็นต้องปรับแรงบิดของเครื่องยนต์ซึ่งจะดำเนินการอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้จำเป็นต้องมีการดำเนินการดังกล่าวเมื่อจำเป็นต้องรองรับแรงบนกลไกที่ทำงานอยู่อย่างแม่นยำ ตัวอย่างใน ในกรณีนี้ไดรฟ์ที่ใช้ใน เครื่องแปรรูปโลหะ.

มีอยู่ วิธีการต่างๆการควบคุมความถี่ซึ่งช่วยให้คุณสามารถแก้ไขได้ งานต่างๆเมื่อปรับความเร็วและเปลี่ยนแรงบิดซึ่งในนั้น - สองวิธีหลัก - เวกเตอร์และสเกลาร์- แต่ละคนมีของตัวเอง คุณสมบัติลักษณะซึ่งควรจะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติม

วิธีการควบคุมวิธีแรกคือ สเกลาร์- ลักษณะเฉพาะของการควบคุมสเกลาร์นั้นอยู่ที่ความชุกของมันและพื้นที่การใช้งานนั้นสัมพันธ์กับปั๊มและตัวขับพัดลม นอกจากนี้ เครื่องแปลงความถี่ด้วยวิธีการควบคุมสเกลาร์นั้นใช้เมื่อจำเป็นต้องรักษาพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีบางอย่างไว้ เช่น อาจเป็นแรงกดดันในท่อ การเปลี่ยนแอมพลิจูดและความถี่ของแรงดันไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นหลักการพื้นฐานที่ใช้วิธีนี้ ในกรณีนี้ จะใช้กฎหมาย U/f ช่วงการควบคุมความเร็วที่ใหญ่ที่สุดคือ 1:10
คุณลักษณะเพิ่มเติมของวิธีสเกลาร์คือความง่ายในการใช้งานโดยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีข้อเสียเปรียบคือไม่สามารถควบคุมความเร็วการหมุนของเพลาได้อย่างแม่นยำ คุณสมบัติอีกประการหนึ่งคือตัวแปลงความถี่ที่มีการควบคุมสเกลาร์บนเพลามอเตอร์ไม่สามารถทำให้สามารถควบคุมแรงบิดได้

วิธีที่สองที่ใช้ในตัวแปลงความถี่คือ เวกเตอร์- นี่คือวิธีการจัดการซิงโครนัสและ มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสซึ่งไม่เพียงแต่สร้างกระแสฮาร์มอนิก (แรงดันไฟฟ้า) ของเฟสเท่านั้น แต่ยังให้การควบคุมฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์ด้วย กล่าวคือ แรงบิดบนเพลามอเตอร์ การควบคุมเวกเตอร์จะใช้เมื่อระหว่างการทำงาน โหลดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ที่ความถี่เดียวกัน เช่น ไม่มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างแรงบิดโหลดและความเร็วในการหมุน และในกรณีที่จำเป็นต้องได้รับช่วงการควบคุมความถี่ที่ขยายที่แรงบิดพิกัด

ระบบควบคุมเวกเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภท - แบบไร้เซ็นเซอร์และแบบป้อนกลับ ขอบเขตช่วยให้คุณสามารถกำหนดแอปพลิเคชันได้ วิธีการบางอย่าง- สามารถใช้ระบบไร้เซ็นเซอร์ได้เมื่อความเร็วเปลี่ยนแปลงไม่เกิน 1:100 และความแม่นยำในการบำรุงรักษาไม่เกิน ±0.5% ด้วยตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันที่ 1:1000 และ ±0.01% ตามลำดับ เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ระบบป้อนกลับ

ข้อดีของวิธีการควบคุมเวกเตอร์คือความเร็วของการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลดและในช่วงความถี่ต่ำการหมุนของเครื่องยนต์จะมีความนุ่มนวลและไม่มีกระตุก ให้ให้ความสนใจไปที่ข้อกำหนดบนเพลาภายใต้สภาวะความเร็วเป็นศูนย์ของแรงบิดที่กำหนด ถ้ามีเซ็นเซอร์ความเร็ว การปรับความเร็วจะดำเนินการเมื่อไปถึง ความแม่นยำสูง- ข้อดีทั้งหมดนี้มีความสำคัญในทางปฏิบัติ

สรุป:

1. หากในตัวแปลงความถี่สเกลาร์วัตถุของการตรวจสอบและควบคุมเป็นเพียงสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ดังนั้นในแบบจำลองเวกเตอร์วัตถุของการตรวจสอบและควบคุมจะเป็นทั้งสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์และโรเตอร์หรือค่อนข้างจะเป็นปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาใน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแรงบิดที่ความเร็วต่างๆ สำหรับวิธีการตรวจสอบและควบคุม เมื่อใช้วิธีการควบคุมแบบสเกลาร์ ความถี่เอาต์พุตและกระแสของตัวแปลงความถี่จะถูกใช้ และในกรณีของการควบคุมเวกเตอร์ ความถี่เอาต์พุต กระแส และเฟสจะถูกใช้

ความแตกต่างทางเทคนิคระหว่างความถี่เวกเตอร์และสเกลาร์

ตัวแปลง

คำถาม: ตัวแปลงความถี่เวคเตอร์และสเกลาร์มีจำหน่ายในท้องตลาดและ

เวกเตอร์มีราคาแพงกว่ามาก อะไรคือความแตกต่างทางเทคนิคระหว่างพวกเขา?

คำถามไม่ง่ายจนสามารถตอบได้ในลักษณะพยางค์เดียว เงื่อนไขนั้นเอง

"เวกเตอร์" และ "สเกลาร์" ไม่ชัดเจนเมื่อใช้กับคุณลักษณะ

เครื่องแปลงความถี่ เพราะ เรากำลังพูดถึงโดยพื้นฐานแล้วเกี่ยวกับพารามิเตอร์ตัวแปร

ปัจจุบันการใช้คำว่า "สเกลาร์" โดยทั่วไปจึงไม่เป็นที่ยอมรับ ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาเป็นต้นไป

นักฟิสิกส์ตระหนักดีว่าปริมาณสเกลาร์ก็คือปริมาณแต่ละค่าซึ่ง (ต่างจากเวกเตอร์) สามารถแสดงได้ด้วยตัวเลข (จริง) ตัวเดียว

ด้วยเหตุนี้จึงสามารถแสดงชุดของค่าสเกลาร์ได้ในระดับเชิงเส้น (scale- ดังนั้นชื่อ) ความยาว พื้นที่ เวลา อุณหภูมิ ฯลฯ เป็นปริมาณสเกลาร์ปริมาณเวกเตอร์หรือเวกเตอร์คือปริมาณที่มีตัวเลขเช่นกัน

ความหมายและทิศทาง ในเรื่องนี้การแบ่งตัวแปลงความถี่เป็นสเกลาร์

และเวกเตอร์โดยหลักการไม่ถูกต้อง และสะท้อนถึงความต้องการของผู้จัดการการซื้อขาย

บริษัทต่างๆ จะต้องปรับราคาให้สูงขึ้นสำหรับตัวแปลงประเภทใดประเภทหนึ่งตามที่คาดคะเนมีความเหนือกว่าผู้อื่น

ส่วนด้านเทคนิคก็มีดังนี้

วิธีหลักในการปรับแรงบิดบนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าคือ

การเปลี่ยนแปลงความถี่และขนาดของกระแสของขดลวดสเตเตอร์ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความแข็งแรง

สนามแม่เหล็กหมุน ตัวแปลงความถี่ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบเช่นนี้

ในลักษณะที่ช่วยให้ผู้ใช้ปรับแต่งคุณลักษณะของเอาต์พุตได้

พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ประเภทเฉพาะ เช่น ขึ้นอยู่กับ

สามารถกำหนดขนาดของโมเมนต์ความเฉื่อยของอุปกรณ์ขับเคลื่อนได้

ลักษณะของกระแสไฟขาออกของตัวแปลง: เชิงเส้น, พาราโบลาหรือมุมมองไฮเปอร์โบลิก

ดังนั้นหากจำเป็นต้องเคลื่อนย้ายมวลหนักบนตัวขับเคลื่อน

สายพานลำเลียง ลักษณะกระแสไฟขาออกควรอยู่ในรูปแบบไฮเปอร์โบลิก แนะนำให้ขับปั๊มน้ำและพัดลมไปในทิศทางพาราโบลา

เส้นโค้งซึ่งช่วยประหยัดพลังงาน เกือบทุกคนทำงานตามอัลกอริทึมนี้

ตัวแปลงความถี่ เรียกโดยใช้คำที่ไม่ถูกต้องว่า "สเกลาร์" ชื่อที่ถูกต้องกว่าคือ: "ตัวแปลงความถี่ที่มีความถี่ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและกระแสเอาต์พุต"

อีกวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มแรงบิดบนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าคือ

การใช้ฮาร์มอนิกที่ 3 ของกระแสไฟขาออกซึ่งเป็นเวกเตอร์และทวีคูณของมันมากกว่า

ฮาร์โมนิคสูง หมุนไปในทิศทางเดียวกันกับเวกเตอร์กระแสฮาร์มอนิกพื้นฐาน (50

Hz) กล่าวคือ มีลำดับตรง บ้างก็หมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม

และมีลำดับย้อนกลับ กระแสรวมเป็นกลาง คำนวณโดยสูตร:

การควบคุมพารามิเตอร์กระแสเอาต์พุต ได้แก่ :

1)ตัวแปลงที่มีพารามิเตอร์กระแสเอาต์พุตที่กำหนดไว้ล่วงหน้า.

ใช้ในไดรฟ์อุตสาหกรรมทั่วไปส่วนใหญ่ ทั้งสองแบบมีระบบป้อนกลับ

การควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีและไม่มีรวมถึงตัวขับปั๊ม

พัดลม, สายพานลำเลียง, สายพานลำเลียง, เครื่องอัดรีดรวมทั้งเดี่ยวและระบบหลายเครื่องยนต์

2)ตัวแปลงที่มีการปรับพารามิเตอร์กระแสเอาต์พุตแบบไดนามิก- ใช้ในไดรฟ์มอเตอร์เดี่ยวของเทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูง

อุปกรณ์. อาจมีหรือไม่มีการป้อนกลับเพื่อควบคุมตำแหน่งของโรเตอร์ของเครื่องยนต์ ในแง่ของความแม่นยำและความลึกของการควบคุมความเร็วในการหมุน พวกมันค่อนข้างเหนือกว่าคอนเวอร์เตอร์ประเภทแรก แต่ด้อยกว่าเซอร์โวอย่างมาก

ในส่วนของปัญหาโดยรวมก็ควรคำนึงถึงสิ่งนั้นเพื่อที่จะแก้ไข งานเฉพาะวีพื้นที่ของไดรฟ์ควบคุม มอเตอร์ไฟฟ้าที่สอดคล้องกันในตัวมันเอง

ระบบควบคุม - สเต็ปเปอร์มอเตอร์พร้อมคอนโทรลเลอร์, เซอร์โวมอเตอร์พร้อมคอนโทรลเลอร์,

มอเตอร์กระแสตรงพร้อมตัวควบคุมและสุดท้ายแบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัส

มอเตอร์ไฟฟ้าพร้อมตัวแปลงความถี่ พยายามสร้างไดรฟ์สากล

เห็นได้ชัดว่าถึงวาระที่จะล้มเหลวเนื่องจากความแตกต่างในการออกแบบระหว่างไดรฟ์

มีขนาดใหญ่เกินไป และงานที่แก้ไขได้ด้วยไดรฟ์นั้นหาที่เปรียบมิได้ ไม่สามารถสร้างได้จากมอเตอร์อะซิงโครนัสเป็นเซอร์โวมอเตอร์ และจากมอเตอร์ซิงโครนัสเป็นสเต็ปเปอร์ แม้ว่าจะติดตั้งอยู่ภายในก็ตามมีห้าสิบเสา

จะทำอย่างไร? ความคิดสร้างสรรค์ทุกอย่างนั้นง่าย - แค่ออกแบบไดรฟ์ให้ถูกต้องก็เพียงพอแล้ว

โดยคำนึงถึงแรงบิดที่ต้องการบนเพลาในช่วงความถี่ที่ไม่น่าพึงพอใจที่สุด

การหมุนและมอบความไว้วางใจในการควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีให้กับตัวควบคุม PID ซึ่งพบได้ในตัวแปลงสเกลาร์ส่วนใหญ่ ผู้เขียนบทความ

ที่ทันสมัยที่สุดที่เรียกว่า ตัวแปลง "สเกลาร์"