Các mục khác | Further Drive-Control items

Wiki về Motor Drive Control

Truyền động động cơ là hệ thống vật lý bao gồm một động cơ. Truyền động động cơ tốc độ có thể điều chỉnh là hệ thống bao gồm một động cơ có nhiều tốc độ hoạt động. Truyền động động cơ tốc độ thay đổi là hệ thống bao gồm một động cơ có tốc độ thay đổi liên tục. Nếu động cơ tạo ra năng lượng điện thay vì sử dụng năng lượng điện, truyền động động cơ có thể được gọi là truyền động máy phát điện nhưng thường vẫn được gọi là truyền động động cơ.

Truyền động tần số thay đổi (VFD) hoặc truyền động tốc độ thay đổi (VSD) mô tả phần điện tử của hệ thống điều khiển tốc độ của động cơ. Nói chung, thuật ngữ truyền động mô tả thiết bị được sử dụng để điều khiển tốc độ của máy móc. Nhiều quy trình công nghiệp như dây chuyền lắp ráp phải hoạt động ở các tốc độ khác nhau cho các sản phẩm khác nhau. Khi các điều kiện quy trình đòi hỏi phải điều chỉnh lưu lượng từ máy bơm hoặc quạt, việc thay đổi tốc độ của truyền động có thể tiết kiệm năng lượng so với các kỹ thuật khác để kiểm soát lưu lượng.

Khi tốc độ có thể được chọn từ một số phạm vi cài đặt trước khác nhau, thì thường truyền động được gọi là tốc độ có thể điều chỉnh. Nếu tốc độ đầu ra có thể thay đổi mà không cần các bước trong một phạm vi, thì thường được gọi là truyền động tốc độ thay đổi.

Các ổ đĩa tốc độ có thể điều chỉnh và thay đổi có thể hoàn toàn là cơ học (gọi là bộ biến thiên), cơ điện, thủy lực hoặc điện tử.

Đôi khi ổ đĩa động cơ đề cập đến ổ đĩa được sử dụng để điều khiển động cơ và do đó được hoán đổi với VFD hoặc VSD.
 

Động cơ điện

Động cơ điện AC có thể chạy ở chế độ tốc độ cố định được xác định bởi số cặp cực stato trong động cơ và tần số của nguồn cung cấp dòng điện xoay chiều. Động cơ AC có thể được chế tạo để hoạt động "thay đổi cực", kết nối lại cuộn dây stato để thay đổi số cực sao cho đạt được hai, đôi khi là ba, tốc độ. Ví dụ, một máy có tám cặp cực vật lý có thể được kết nối để cho phép chạy với bốn hoặc tám cặp cực, tạo ra hai tốc độ - ở tần số 60 Hz, chúng sẽ là 1800 vòng/phút và 900 vòng/phút. Nếu tốc độ thay đổi ít, ban đầu có thể kết nối động cơ với một tốc độ rồi đấu lại dây cho tốc độ khác khi điều kiện quy trình thay đổi hoặc có thể sử dụng tiếp điểm từ để chuyển đổi giữa hai tốc độ khi nhu cầu quy trình thay đổi. Kết nối cho hơn ba tốc độ là không kinh tế.

Số lượng tốc độ hoạt động cố định như vậy bị hạn chế bởi chi phí khi số cặp cực tăng lên. Nếu cần nhiều tốc độ khác nhau hoặc tốc độ thay đổi liên tục, thì cần có các phương pháp khác.

Động cơ một chiều cho phép thay đổi tốc độ bằng cách điều chỉnh dòng điện trường shunt. Một cách khác để thay đổi tốc độ của động cơ một chiều là thay đổi điện áp được áp dụng cho phần ứng.

Bộ truyền động động cơ tốc độ có thể điều chỉnh có thể bao gồm một động cơ điện và bộ điều khiển được sử dụng để điều chỉnh tốc độ hoạt động của động cơ. Sự kết hợp giữa động cơ tốc độ không đổi và thiết bị thay đổi tốc độ cơ học có thể điều chỉnh liên tục cũng có thể được gọi là "bộ truyền động động cơ tốc độ có thể điều chỉnh". Các bộ truyền động tần số biến thiên dựa trên điện tử công suất đang nhanh chóng khiến các công nghệ cũ trở nên lỗi thời.
 

Lý do sử dụng bộ truyền động tốc độ có thể điều chỉnh

Kiểm soát quy trình và tiết kiệm năng lượng là hai lý do chính để sử dụng bộ truyền động tốc độ có thể điều chỉnh. Theo truyền thống, bộ truyền động tốc độ có thể điều chỉnh được phát triển để kiểm soát quy trình, nhưng tiết kiệm năng lượng đã nổi lên như một mục tiêu quan trọng không kém.
 

Kiểm soát gia tốc

Bộ truyền động tốc độ có thể điều chỉnh thường có thể cung cấp hoạt động mượt mà hơn so với chế độ hoạt động tốc độ cố định thay thế. Ví dụ, trong một trạm nâng nước thải, nước thải thường chảy qua các đường ống cống dưới lực hấp dẫn đến một vị trí giếng ướt. Từ đó, nước thải được bơm lên một quy trình xử lý. Khi sử dụng bơm tốc độ cố định, bơm được thiết lập để khởi động khi mực chất lỏng trong giếng ướt đạt đến một điểm cao nào đó và dừng lại khi mực chất lỏng giảm xuống điểm thấp. Việc bật và tắt bơm liên tục sẽ tạo ra các đợt tăng đột biến dòng điện cao thường xuyên để khởi động động cơ, gây ra ứng suất điện từ và nhiệt trong động cơ và thiết bị điều khiển công suất, bơm và đường ống phải chịu ứng suất cơ học và thủy lực, và quy trình xử lý nước thải buộc phải thích ứng với các đợt tăng đột biến trong dòng nước thải qua quy trình. Khi sử dụng bộ truyền động tốc độ có thể điều chỉnh, bơm hoạt động liên tục ở tốc độ tăng dần khi mực nước giếng ướt tăng. Điều này giúp cân bằng lưu lượng ra với lưu lượng vào trung bình và giúp quy trình vận hành trơn tru hơn nhiều.
 

Tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng bộ truyền động tốc độ có thể điều chỉnh hiệu quả

Quạt và bơm tiêu thụ phần lớn năng lượng mà động cơ điện công nghiệp sử dụng. Khi quạt và bơm phục vụ cho tải quy trình khác nhau, một cách đơn giản để thay đổi lượng chất lỏng được cung cấp là sử dụng van điều tiết hoặc van ở đầu ra của quạt hoặc bơm, nhờ đó giảm áp suất, làm giảm lưu lượng trong quy trình. Tuy nhiên, sự giảm áp suất bổ sung này biểu thị cho tổn thất năng lượng. Đôi khi, việc lắp một số thiết bị có thể phục hồi năng lượng bị mất này là thực tế về mặt kinh tế. Với bộ truyền động tốc độ thay đổi trên máy bơm hoặc quạt, nguồn cung có thể được điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu và không có tổn thất bổ sung nào được đưa vào.

Ví dụ, khi quạt được truyền động trực tiếp bởi động cơ tốc độ cố định, luồng khí được thiết kế để đáp ứng nhu cầu tối đa của hệ thống và do đó thường sẽ cao hơn mức cần thiết. Luồng khí có thể được điều chỉnh bằng bộ giảm chấn nhưng hiệu quả hơn khi điều chỉnh trực tiếp tốc độ động cơ quạt. Theo định luật ái lực, đối với 50% luồng khí, động cơ tốc độ thay đổi tiêu thụ khoảng 20% ​​công suất đầu vào (ampe). Động cơ tốc độ cố định vẫn tiêu thụ khoảng 85% công suất đầu vào ở một nửa lưu lượng.
 

Các loại truyền động

Một số động cơ chính (động cơ đốt trong, động cơ hơi nước pittông hoặc tua bin, bánh xe nước và các loại khác) có phạm vi tốc độ hoạt động có thể thay đổi liên tục (bằng cách điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu hoặc các phương tiện tương tự). Tuy nhiên, hiệu suất có thể thấp ở các cực của phạm vi tốc độ và có thể có lý do hệ thống khiến tốc độ động cơ chính không thể duy trì ở tốc độ rất thấp hoặc rất cao.

Trước khi động cơ điện được phát minh, bộ thay đổi tốc độ cơ học đã được sử dụng để kiểm soát công suất cơ học do bánh xe nước và động cơ hơi nước cung cấp. Khi động cơ điện được sử dụng, các phương tiện kiểm soát tốc độ của chúng đã được phát triển gần như ngay lập tức. Ngày nay, nhiều loại truyền động cơ học, truyền động thủy lực và truyền động điện cạnh tranh với nhau trên thị trường truyền động công nghiệp.
 

Truyền động cơ học

Có hai loại truyền động cơ học, truyền động bước biến thiên và truyền động kéo.

Truyền động bước biến thiên là truyền động ròng rọc và đai trong đó đường kính bước của một hoặc cả hai ròng rọc có thể được điều chỉnh.

Truyền động kéo truyền lực thông qua các con lăn kim loại chạy ngược chiều với các con lăn kim loại ghép nối. Tỷ số tốc độ đầu vào-đầu ra được điều chỉnh bằng cách di chuyển các con lăn để thay đổi đường kính của đường tiếp xúc. Nhiều hình dạng con lăn và thiết kế cơ học khác nhau đã được sử dụng.
 

Bộ truyền động thủy lực tốc độ điều chỉnh

Có ba loại bộ truyền động thủy lực, đó là: bộ truyền động thủy tĩnh, bộ truyền động thủy động và bộ truyền động thủy nhớt.

Bộ truyền động thủy tĩnh bao gồm một bơm thủy lực và một động cơ thủy lực. Vì sử dụng bơm và động cơ dịch chuyển tích cực nên một vòng quay của bơm hoặc động cơ tương ứng với một thể tích lưu lượng chất lỏng được xác định bởi dịch chuyển bất kể tốc độ hay mô-men xoắn. ​​Tốc độ được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh lưu lượng chất lỏng bằng van hoặc bằng cách thay đổi dịch chuyển của bơm hoặc động cơ. Nhiều biến thể thiết kế khác nhau đã được sử dụng. Bộ truyền động đĩa nghiêng sử dụng bơm piston hướng trục hoặc động cơ trong đó góc đĩa nghiêng có thể được thay đổi để điều chỉnh dịch chuyển và do đó điều chỉnh tốc độ.

Bộ truyền động thủy động hoặc khớp nối chất lỏng sử dụng dầu để truyền mô-men xoắn giữa cánh quạt trên trục đầu vào tốc độ không đổi và rô-to trên trục đầu ra tốc độ điều chỉnh. Bộ biến mô trong hộp số tự động của ô tô là bộ truyền động thủy động.

Truyền động thủy nhớt bao gồm một hoặc nhiều đĩa được kết nối với trục đầu vào ép vào một đĩa hoặc nhiều đĩa tương tự được kết nối với trục đầu ra. Mô-men xoắn được truyền từ trục đầu vào đến trục đầu ra thông qua một lớp dầu giữa các đĩa. Mô-men xoắn được truyền đi tỷ lệ thuận với áp suất do xi lanh thủy lực tạo ra để ép các đĩa lại với nhau. Hiệu ứng này có thể được sử dụng như một bộ ly hợp, chẳng hạn như bộ ly hợp Hele-Shaw hoặc như một bộ truyền động tốc độ thay đổi, chẳng hạn như bánh răng tỷ số biến thiên Beier.
 

Hộp số vô cấp (CVT)

Các bộ truyền động tốc độ điều chỉnh cơ học và thủy lực thường được gọi là "hộp số" hoặc "hộp số vô cấp" khi chúng được sử dụng trong xe cộ, thiết bị nông trại và một số loại thiết bị khác.
 

Bộ truyền động tốc độ điều chỉnh điện

Các loại điều khiển
Điều khiển có thể có nghĩa là điều chỉnh thủ công - bằng cách sử dụng một biến trở hoặc thiết bị hiệu ứng Hall tuyến tính (có khả năng chống bụi và dầu mỡ tốt hơn) hoặc cũng có thể được điều khiển tự động, ví dụ, bằng cách sử dụng một bộ dò quay như bộ mã hóa quang mã Gray.
 

Các loại truyền động

Có ba loại truyền động điện chung: truyền động động cơ DC, truyền động dòng điện xoáy và truyền động động cơ AC. Mỗi loại chung này có thể được chia thành nhiều biến thể. Truyền động điện thường bao gồm cả động cơ điện và một bộ phận hoặc hệ thống điều khiển tốc độ. Thuật ngữ truyền động thường được áp dụng cho bộ điều khiển không có động cơ. Trong những ngày đầu của công nghệ truyền động điện, các hệ thống điều khiển cơ điện đã được sử dụng. Sau đó, các bộ điều khiển điện tử được thiết kế bằng cách sử dụng nhiều loại ống chân không khác nhau. Khi các linh kiện điện tử trạng thái rắn phù hợp trở nên phổ biến, các thiết kế bộ điều khiển mới đã kết hợp công nghệ điện tử mới nhất.
 

Bộ truyền động DC

Bộ truyền động DC là hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC. Vì tốc độ của động cơ DC tỷ lệ thuận với điện áp phần ứng và tỷ lệ nghịch với từ thông động cơ (là hàm của dòng điện trường), nên có thể sử dụng điện áp phần ứng hoặc dòng điện trường để điều khiển tốc độ.
 

Truyền động dòng điện xoáy

Truyền động dòng điện xoáy (đôi khi được gọi là "Truyền động động", theo tên một trong những tên thương hiệu phổ biến nhất) bao gồm một động cơ tốc độ cố định (thường là động cơ cảm ứng) và một bộ ly hợp dòng điện xoáy. Bộ ly hợp chứa một rôto tốc độ cố định và một rôto tốc độ có thể điều chỉnh được ngăn cách bởi một khe hở không khí nhỏ. Dòng điện một chiều trong cuộn dây từ trường tạo ra từ trường xác định mô men xoắn được truyền từ rôto đầu vào đến rôto đầu ra. Bộ điều khiển cung cấp khả năng điều chỉnh tốc độ vòng kín bằng cách thay đổi dòng điện ly hợp, chỉ cho phép ly hợp truyền đủ mô men xoắn để hoạt động ở tốc độ mong muốn. Phản hồi tốc độ thường được cung cấp thông qua một máy đo tốc độ AC tích hợp.

Truyền động dòng điện xoáy là hệ thống điều khiển trượt, năng lượng trượt của hệ thống này tất yếu sẽ bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Do đó, các truyền động như vậy thường kém hiệu quả hơn so với các truyền động dựa trên chuyển đổi AC/DC-AC. Động cơ phát triển mô men xoắn theo yêu cầu của tải và hoạt động ở tốc độ tối đa. Trục ra truyền cùng một mô-men xoắn đến tải, nhưng quay với tốc độ chậm hơn. Vì công suất tỷ lệ thuận với mô-men xoắn nhân với tốc độ, nên công suất đầu vào tỷ lệ thuận với tốc độ động cơ nhân với mô-men xoắn hoạt động trong khi công suất đầu ra là tốc độ đầu ra nhân với mô-men xoắn hoạt động. Sự khác biệt giữa tốc độ động cơ và tốc độ đầu ra được gọi là tốc độ trượt. Công suất tỷ lệ thuận với tốc độ trượt nhân với mô-men xoắn hoạt động được tản ra dưới dạng nhiệt trong bộ ly hợp. Mặc dù đã bị bộ truyền động tần số thay đổi vượt qua trong hầu hết các ứng dụng tốc độ thay đổi, bộ ly hợp dòng điện xoáy vẫn thường được sử dụng để ghép động cơ với tải quán tính cao thường xuyên dừng và khởi động, chẳng hạn như máy ép dập, băng tải, máy móc nâng hạ và một số máy công cụ lớn hơn, cho phép khởi động dần dần, ít bảo trì hơn so với bộ ly hợp cơ học hoặc hộp số thủy lực.
 

AC Drives

Ổ đĩa AC là hệ thống điều khiển tốc độ động cơ AC.

Ổ đĩa động cơ cảm ứng rôto quấn điều khiển trượt (WRIM) điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi độ trượt của động cơ thông qua các vòng trượt rôto bằng cách thu hồi điện tử công suất trượt được đưa trở lại thanh cái stato hoặc bằng cách thay đổi điện trở của điện trở bên ngoài trong mạch rôto. Cùng với ổ đĩa dòng điện xoáy, ổ đĩa WRIM dựa trên điện trở đã mất đi sự phổ biến vì chúng kém hiệu quả hơn ổ đĩa WRIM dựa trên AC/DC-AC và chỉ được sử dụng trong những tình huống đặc biệt.

Hệ thống thu hồi năng lượng trượt trả lại năng lượng cho thanh cái stato của WRIM, chuyển đổi năng lượng trượt và đưa trở lại nguồn cung cấp stato. Nếu không, năng lượng thu hồi được như vậy sẽ bị lãng phí dưới dạng nhiệt trong ổ đĩa WRIM dựa trên điện trở. Ổ đĩa tốc độ thay đổi thu hồi năng lượng trượt được sử dụng trong các ứng dụng như máy bơm và quạt lớn, tua bin gió, hệ thống đẩy trên tàu, máy bơm thủy điện lớn và máy phát điện và bánh đà lưu trữ năng lượng tiện ích. Hệ thống thu hồi năng lượng trượt sớm sử dụng các thành phần cơ điện để chuyển đổi AC/DC-AC (tức là bao gồm bộ chỉnh lưu, động cơ DC và máy phát điện AC) được gọi là ổ đĩa Kramer, với các hệ thống gần đây hơn sử dụng ổ đĩa tần số thay đổi (VFD) được gọi là ổ đĩa Kramer tĩnh.

Nhìn chung, VFD trong cấu hình cơ bản nhất của nó điều khiển tốc độ của động cơ cảm ứng hoặc động cơ đồng bộ bằng cách điều chỉnh tần số của nguồn điện cung cấp cho động cơ.

Khi thay đổi tần số VFD trong các ứng dụng mô-men xoắn thay đổi hiệu suất thấp tiêu chuẩn bằng cách sử dụng điều khiển Volt-per-Hertz (V/Hz), tỷ lệ điện áp trên tần số của động cơ AC có thể được duy trì không đổi và công suất của nó có thể thay đổi giữa tần số hoạt động tối thiểu và tối đa lên đến tần số cơ sở. Hoạt động điện áp không đổi trên tần số cơ sở và do đó với tỷ lệ V/Hz giảm, cung cấp mô-men xoắn giảm và khả năng công suất không đổi.

Ổ đĩa AC tái tạo là một loại ổ đĩa AC có khả năng thu hồi năng lượng phanh của tải di chuyển nhanh hơn tốc độ động cơ (tải đại tu) và trả lại năng lượng đó cho hệ thống điện.
 

Các mục điều khiển khác | Further Drive-Control items gì và của hãng nào khác, phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn

Khi đang cần tìm mua chính xác Các mục điều khiển khác | Further Drive-Control items phù hợp với nhu cầu đang cần, https://DienElectric.Com phân phối bán, với cách phân loại theo hãng: Siemens, ABB, AB, Eaton, B&R, Phoenix Contact, Schneider, Mitsubishi Electric, LS, ...; theo mục đích sử dụng; cung cấp đầy đủ, chi tiết, chính xác thông tin, cũng như những tư vấn chính xác, tận tình, và ngay lập tức sẽ cho bạn kết quả như ý muốn. Vì sự hài lòng của khách hàng chính là thành công của chúng tôi.

 

Các mục điều khiển khác | Further Drive-Control items khác đang được phân phối tại ANH TY Co., LTD | https://DienElectric.com