Was ist direkte Drehmomentregelung?
Die direkte Drehmomentsteuerung ist eine Methode zur Optimierung und Aufrechterhaltung des normalen Betriebs, typischerweise innerhalb eines Wechselstrommotors. Es gibt verschiedene Anwendungen für diese Art der Steuerung, normalerweise in Maschinen, die ein konstantes und zuverlässiges Drehmoment erfordern. Im Vergleich zu anderen Verfahren zur Steuerung von Wechselstrommotoren weist die direkte Drehmomentsteuerung mehrere Vor- und Nachteile auf, wobei ein Großteil davon von der Anwendung abhängt. Bestimmte technologische Möglichkeiten ermöglichen und verbessern diesen und andere Frequenzumrichter - Maschinen, die typischerweise für die Steuerung der einem Motor zugeführten elektrischen Leistung verantwortlich sind.
Im Wesentlichen umfasst der Prozess der direkten Drehmomentsteuerung die Überwachung bestimmter Variablen im Motor und die Anpassung der Leistungsmenge, um diese Variablen in einem optimalen Bereich zu halten. Insbesondere sind die gemessenen Hauptvariablen Spannung und Strom. Aus diesen Werten können der Magnetfluss und das Drehmoment des Motors abgeleitet werden. Sobald diese Messungen durchgeführt wurden, wird der dem Motor zugeführte elektrische Strom gegebenenfalls angepasst, um die optimalen Bereiche für Drehmoment und Fluss aufrechtzuerhalten.
Anwendungen für die direkte Drehmomentregelung sind in industriellen Prozessen zahlreich, da viele Maschinen oftmals ein präzises Drehmoment über lange Zeiträume benötigen. In den meisten Fällen wird die direkte Drehmomentsteuerung bei Drehstrommotoren implementiert, obwohl andere Konstruktionen häufig ähnliche Prozesse integrieren können. Frühe Experimente mit direkter Drehmomentsteuerung platzierten die Systeme in Lokomotiven, und die direkte Drehmomentsteuerung kann jetzt in Elektroautomotoren verwendet werden.
Vorteile für diese Art der Steuerung ergeben sich im Allgemeinen aus den konsistenten Messungen und Einstellungen, die zur Optimierung des Betriebs vorgenommen werden. Im Idealfall werden Anpassungen fast sofort vorgenommen. Dies kann den Wirkungsgrad des Motors insgesamt erhöhen und dazu beitragen, den Energieverlust zu verringern. Zusätzlich kann diese Art der Steuerung die mechanische Resonanz eines Motors reduzieren, den Wirkungsgrad weiter steigern und sogar hörbare Maschinengeräusche bei niedrigen Drehzahlen reduzieren.
Nachteile dieser Systeme beginnen oft mit falschen Messungen. Beispielsweise treten bei niedrigen Drehzahlen häufig Messfehler auf, die zu falschen Einstellungen und Effizienzverlusten führen können. Auch bei hohen Drehzahlen und über das gesamte Drehmomentspektrum können Fehlmessungen auftreten. Daher sind in der Regel hochwertige Mess- und Überwachungsgeräte erforderlich.
Hochgeschwindigkeits-Computertechnologien spielen eine wichtige Rolle bei der effektiven direkten Drehmomentsteuerung. Es sind so viele schnelle Berechnungen erforderlich, dass extrem schnelle Computer und andere digitale Steuerungen häufig unabdingbar sind, um die richtigen Anpassungen rechtzeitig vorzunehmen. Darüber hinaus sind Geschwindigkeits- und Positionssensoren häufig erforderlich, insbesondere bei Anwendungen mit niedriger Geschwindigkeit.