Co to jest bezpośrednia kontrola momentu obrotowego?
Bezpośrednia kontrola momentu obrotowego to metoda optymalizacji i utrzymania normalnej pracy, zwykle w silniku prądu przemiennego (AC). Istnieje kilka zastosowań tego rodzaju sterowania, zwykle w maszynach wymagających stałego i niezawodnego momentu obrotowego. W porównaniu z innymi metodami sterowania silnikami prądu przemiennego, bezpośrednia kontrola momentu obrotowego ma kilka zalet i kilka wad, choć wiele z nich zależy od zastosowania. Pewne możliwości technologiczne umożliwiają i dodatkowo wzmacniają ten i inne napędy o zmiennej częstotliwości - maszyny zwykle odpowiedzialne za kontrolowanie energii elektrycznej dostarczanej do silnika.
Zasadniczo proces bezpośredniej kontroli momentu obrotowego obejmuje monitorowanie pewnych zmiennych w silniku i dostosowanie mocy, aby utrzymać te zmienne w optymalnym zakresie. Głównymi mierzonymi zmiennymi są napięcie i prąd. Na podstawie tych wartości można uzyskać strumień magnetyczny i moment obrotowy silnika. Po wykonaniu tych pomiarów prąd elektryczny doprowadzany do silnika jest regulowany, w razie potrzeby, w celu utrzymania optymalnych zakresów momentu obrotowego i strumienia.
Aplikacje do bezpośredniej kontroli momentu obrotowego są liczne w procesach przemysłowych, ponieważ wiele maszyn często potrzebuje precyzyjnego momentu obrotowego przez długi czas. Najczęściej bezpośrednia kontrola momentu obrotowego będzie realizowana w trójfazowych silnikach prądu przemiennego, chociaż inne konstrukcje często mogą obejmować podobne procesy. Wczesne eksperymenty z bezpośrednią kontrolą momentu obrotowego umieściły układy w lokomotywach, a bezpośrednia kontrola momentu obrotowego może być teraz stosowana w silnikach samochodów elektrycznych.
Zalety tego rodzaju kontroli generalnie wynikają z konsekwentnych pomiarów i regulacji, które są dokonywane w celu optymalizacji operacji. Idealnie, wszelkie korekty będą dokonywane niemal natychmiast. Może to podnieść ogólną wydajność silnika i pomóc zmniejszyć straty energii. Ponadto ten rodzaj sterowania może zmniejszyć rezonans mechaniczny silnika, jeszcze bardziej zwiększyć wydajność, a nawet obniżyć słyszalny hałas maszyny przy niskich prędkościach.
Wady tych systemów często zaczynają się od nieprawidłowych pomiarów. Na przykład często występują błędy pomiaru przy niskich prędkościach, co może prowadzić do niewłaściwych regulacji i utraty wydajności. Nieprawidłowe pomiary mogą również wystąpić przy dużych prędkościach i w całym spektrum momentów obrotowych. W rezultacie zwykle wymagany jest wysokiej jakości sprzęt pomiarowy i monitorujący.
Technologie komputerowe o dużej prędkości odgrywają ważną rolę w skutecznej bezpośredniej kontroli momentu obrotowego. Wymaganych jest tak wiele szybkich obliczeń, że niezwykle szybkie komputery i inne sterowniki cyfrowe są często niezbędne do dokonania odpowiednich korekt na czas. Ponadto często potrzebne są czujniki prędkości i położenia, szczególnie w aplikacjach o niskiej prędkości.