Referensfrekvens. Föreläsningsanteckningar: Metrologiska egenskaper hos elektroniska oscilloskop. Ytterligare alternativ inkluderar

Frekvenssyntes - bildandet av en diskret uppsättning frekvenser från en eller flera referensfrekvenser f on. Referensfrekvensen är en mycket stabil frekvens för en självoscillator, vanligtvis kvarts.

Frequency Synthesizer (MF) är en enhet som implementerar syntesprocessen. Synthesizern används i radiomottagnings- och radiosändningsanordningar för radiokommunikationssystem, radionavigering, radar och andra ändamål.

Synthesizerns huvudparametrar är: frekvensområdet för utsignalen, antalet N och frekvensnätsteget Df w, långvarig och kortsiktig frekvensinstabilitet, nivån på falska komponenter i utsignalen och övergångstiden från en frekvens till en annan. I moderna synthesizers kan antalet diskreta frekvenser som genereras av den nå tiotusentals, och rutnätssteget kan variera från tiotals hertz till tiotals och hundratals kilohertz. Långvarig frekvensinstabilitet, bestämd av en kvarts självoscillator, är 10 –6, och i speciella fall - 10 –8 ... 10 –9. Frekvensomfånget för en synthesizer varierar kraftigt beroende på syftet med den utrustning som den används i.

Praktiska frekvenssyntdesigner är mycket olika. Trots denna mångfald kan vi notera de allmänna principerna som ligger till grund för konstruktionen av moderna syntar:

Alla synthesizers är baserade på användningen av en mycket stabil referensoscillation med en viss frekvens f 0, vars källa vanligtvis är en referenskristalloscillator;

Syntesen av flera frekvenser utförs genom den omfattande användningen av delare, multiplikatorer och frekvensomvandlare, vilket säkerställer användningen av en referensoscillation för att bilda ett frekvensnät;

Tillhandahåller frekvenssynthesizers med en tiodagarsinställning av exciterfrekvensen.

Baserat på metoden för att generera utgående svängningar delas synthesizers in i två grupper: de som är gjorda med den direkta (passiva) syntesmetoden och de som är gjorda med den indirekta (aktiva) syntesmetoden.

Den första gruppen inkluderar synthesizers i vilka utgående oscillationer bildas genom att dividera och multiplicera referensoscillatorns frekvens, följt av att addera och subtrahera de frekvenser som erhålls som ett resultat av division och multiplikation.

Den andra gruppen inkluderar synthesizers som genererar utgående svängningar i en självoscillator av harmoniska svängningar med parametrisk frekvensstabilisering, vars instabilitet elimineras av ett automatiskt frekvenskontrollsystem (AFC) baserat på referensfrekvenser (mycket stabila).

Synthesizers av båda grupperna kan tillverkas med hjälp av analog eller digital elementbas.

Synthesizers tillverkade med direktsyntesmetoden.

En mycket stabil kvartsoscillator genererar svängningar med en frekvens f 0 , som tillförs frekvensdelare och multiplikatorer för MF- och HF-frekvenserna.

Frekvensdelare minskar avgasfrekvensen f 0 med ett helt antal gånger (d), och frekvensmultiplikatorer ökar den med ett helt antal gånger (k). Frekvenserna som erhålls som ett resultat av att dividera och multiplicera referensoscillatorns frekvens (f 0) används för att bilda referensfrekvenser i speciella enheter som kallas referensfrekvenssensorer. Det totala antalet referensfrekvenssensorer i en mellanregisterfrekvenssyntes beror på frekvensomfånget som genereras av syntetiseraren och intervallet mellan angränsande frekvenser: ju bredare mellanregisterfrekvensomfånget och ju mindre intervallet är, desto större antal frekvenser krävs. Med en tiodagars frekvensinställning genererar varje DFC tio referensfrekvenser med ett visst intervall mellan intilliggande frekvenser. Det totala antalet erforderliga sensorer bestäms av antalet siffror (bitar) i posten för synthesizerns maximala frekvens.

Referensfrekvenserna som genereras i sensorerna matas till blandarna. Bandpass-omkopplingsbara filter som ingår vid utgången av mixrarna framhäver den totala frekvensen i detta exempel: vid utgången av den första f 1 + f 2 , vid utgången av den andra f 1 + f 2 + f 3 , vid utgången av den tredje f 1 + f 2 + f 3 + f 4 .

Frekvensen vid magnetiseringsutgången med en tiodagarsinställning bestäms av lägena för omkopplarna för varje decennium.

Den relativa frekvensinstabiliteten vid synthesizerutgången är lika med instabiliteten hos avgaserna. Nackdelen med denna typ av synthesizer är närvaron av ett stort antal kombinationsfrekvenser vid dess utgång, vilket förklaras av den utbredda användningen av blandare.

Frekvenssyntes byggda med den indirekta syntesmetoden

I synthesizers gjorda med den indirekta syntesmetoden är källan till utgående svängningar en självoscillator av övertonssvängningar som automatiskt justeras till mycket stabila frekvenser som genereras i BOCH:s referensfrekvensblock.

Kärnan i automatisk frekvensjustering av AFC är att oscillatoroscillationerna som använder mycket stabila frekvenser omvandlas till en viss konstant frekvens f av AFC, som jämförs med referensfrekvensvärdet. Om de jämförda frekvenserna inte stämmer överens genereras en styrspänning, som tillförs det styrda reaktiva elementet och ändrar värdet på dess reaktivitet (kapacitans eller induktans).

Kontrollerade reaktiva element ingår i kretsen som bestämmer frekvensen för AG. AG-frekvensen ändras tills f AFC närmar sig referensfrekvensen med en tillräckligt liten restavstämning.

Beroende på jämförelseenheten kan alla AFC-system delas in i tre typer:

Frekvensstyrda automatiska styrsystem, i vilka frekvensdetektorer av svarta hål används som jämförelseanordning;

System med faslåst slinga med faslåsningsslinga som använder fasdetektorer PD som jämförelseanordning;

System med pulsfas automatisk frekvenskontroll (IFAP), där den jämförande enheten är pulsfasdetektorer IPD.

Synthesizers med faslåst loop faslåsning, till skillnad från

synthesizers med CAP har inte kvarvarande avstämning. I PLL-systemet är den jämförande enheten PD-fasdetektorn. Styrspänningen vid PD-utgången är proportionell mot fasskillnaden mellan de två oscillationerna som appliceras på den, vars frekvenser är lika i stationärt tillstånd.

Två svängningar med nära frekvenser tillförs PD:n: en av dessa är en referens med frekvensen f 0 genererad i pipan, den andra är en produkt av att omvandla svängningarna från oscillatorn i mixern med hjälp av ett frekvensnät f 01 med pipan

f PR = f UG – f 01.

Om f PR och f 0 är nära i värde, så kompenserar styrspänningen från PD-utgången för avstämningen av styrenheten och f PR = f 0, och ett stationärt läge etableras i systemet. Emellertid arbetar PLL-systemet i ett mycket smalt frekvensband, som inte överstiger några få kHz. För att säkerställa inställningen av ultraljudsvågformen över hela dess frekvensområde, används ett autosöksystem i en synthesizer med en faslåsande slinga, som genom att ändra frekvensen på ultraljudsvågformen över hela frekvensområdet säkerställer att den faller inom täckningsbandet för det faslåsande slingsystemet. Det automatiska söksystemet är en självoscillator med sågtandspänning, som startar när det inte finns någon styrspänning vid lågpassfiltrets utgång. Så snart som frekvenserna för UG faller in i infångningsbandet för PLL-systemet, stängs sökgeneratorn av, systemet går in i auto-tuning-läget med dynamisk jämvikt f PR = f 0 .

Användningen av logiska element i mellanregistret ledde till uppkomsten av nya typer av synthesizers, som kallas digitala. De har betydande fördelar jämfört med analoga. De är enklare, mer pålitliga i drift och har mindre dimensioner och vikt.

Användningen av logiska integrerade kretsar i den digitala frekvensomvandlaren gjorde det möjligt att nästan helt eliminera frekvensomvandlingen av UG, och ersätta omvandlarna med en frekvensdelare med en variabel divisionskoefficient DPKD.

Blockschema över en synthesizer med en faslåst slinga

I DPKD-diagrammet - en delare med en variabel divisionskoefficient - en K-bitars programmerbar digital räknare. Syftet med de andra länkarna i kretsen framgår tydligt av inskriptionerna på dem. Styrenheten tar emot och lagrar programmeringsdata och genererar en kodsignal, som ställer in värdet på divisionskoefficienten N beroende på kommandot som tas emot av syntetiseraren. Som ett resultat av verkan av faslåst frekvensstyrning etableras likheten mellan frekvenserna för signalerna som kommer till ingången till pulsfasdiskriminatorn: f 1 = f 2, vilket gör att vi kan skriva följande förhållande för frekvenser för de stabiliserade och referenssjälvoscillatorerna, med hänsyn till värdena för divisionskoefficienterna:

Enligt frekvensrutesteget Df w =f fl /M. Genom att ändra det styrda värdet N ställs det erforderliga frekvensvärdet för den stabiliserade generatorn in, som med hjälp av ett kontrollelement kan ställas in i önskat frekvensområde.

För närvarande, när man utvecklar elektronisk utrustning, ägnas stor uppmärksamhet åt stabiliteten hos dess egenskaper. Mobilradiokommunikation, inklusive mobilkommunikation, är inget undantag. Huvudvillkoret för att uppnå stabila egenskaper hos elektroniska utrustningskomponenter är stabiliteten hos masteroscillatorns frekvens.

All elektronisk utrustning, inklusive mottagare, sändare och mikrokontroller, innehåller vanligtvis ett stort antal generatorer. Inledningsvis måste ansträngningar göras för att säkerställa frekvensstabilitet hos alla generatorer. Med utvecklingen av digital teknik har människor lärt sig att bilda en oscillation av vilken frekvens som helst från en originalfrekvens. Som ett resultat blev det möjligt att allokera ytterligare medel för att öka frekvensstabiliteten hos EN oscillator och därigenom erhålla ett helt spektrum av frekvenser med mycket hög stabilitet. Denna frekvensgenerator kallas referensgenerator

Inledningsvis användes speciella designmetoder för att erhålla stabila oscillationer av LC-generatorer:

• Förändringen i induktans på grund av expansionen av trådmetallen kompenserades genom att välja ett kärnmaterial, vars effekt var den motsatta av induktansledarnas;
• metallen brändes in i en keramisk kärna med en låg;
• kondensatorer med olika temperaturkoefficienter för kapacitans (TKE) ingick i kretsen.

På detta sätt var det möjligt att uppnå en stabilitet av referensoscillatorfrekvensen på 10 -4 (vid en frekvens på 10 MHz var frekvensdriften 1 kHz)

Samtidigt arbetade man med att använda helt andra metoder för att få stabila svängningar. Sträng-, stämgaffel och magnetostriktiva generatorer utvecklades. Deras stabilitet nådde mycket höga värden, men samtidigt hindrade deras dimensioner, komplexitet och pris deras breda spridning. Ett revolutionerande genombrott var utvecklingen av generatorer med hjälp av. En av de vanligaste kvartsoscillatorkretsarna, gjorda på en bipolär transistor, visas i figur 1.

I denna referensoscillatorkrets tillhandahålls amplitudbalansen av transistorn VT1 och fasbalansen tillhandahålls av kretsen Zl, Cl, C2. Generatorn är monterad enligt standarden. Skillnaden är att istället för en induktor används en kvartsresonator Z1. Det bör noteras att i detta schema är det inte nödvändigt att använda . Ofta visar det sig att det räcker. Ett liknande diagram visas i figur 2.

Kvartsoscillatorkretsarna som visas i figurerna 1 och 2 gör det möjligt att erhålla en stabilitet av referensoscillationsfrekvensen i storleksordningen 10 - 5. Korttidsstabiliteten hos referensoscillatorns svängningar har störst inverkan på belastningen. Om det finns främmande oscillationer vid referensoscillatorns utgång kan dess oscillationer fångas. Som ett resultat kommer kristalloscillatorn att producera svängningar vid interferensfrekvensen. För att förhindra att detta fenomen manifesterar sig i referensoscillatorn installeras vanligtvis en förstärkare vid dess utgång, vars huvudsakliga syfte är att inte tillåta externa svängningar att passera in i kvartsoscillatorn. Ett liknande diagram visas i figur 3.

En lika viktig parameter som till stor del bestämmer oscillatorns fasbrus (för digitala kretsar - jitter av synkroniseringssignalen) är matningsspänningen, därför drivs referenskristalloscillatorer vanligtvis från en mycket stabil spänningskälla med låg brus och strömmen är filtreras av RC- eller LC-kretsar.

Det största bidraget till kvartsoscillatorns frekvensinstabilitet görs av temperaturberoendet av kvartsresonatorns resonansfrekvens. Vid tillverkning av kristanvänds vanligtvis AT-cuts, som ger den bästa frekvensstabiliteten beroende på temperatur. Det är 1*10 -5 (10 miljondelar eller 10 ppm). Ett exempel på beroendet av frekvensen för kvartsresonatorer med AT-cut på temperatur vid olika skärvinklar (skärvinkelsteg 10") visas i figur 4.

En frekvensinstabilitet på 1*10 -5 är tillräcklig för de flesta radioelektroniska enheter, så kvartsoscillatorer används mycket brett utan särskilda åtgärder för att öka frekvensstabiliteten. Kristallstabiliserade referensoscillatorer utan ytterligare frekvensstabiliseringsåtgärder kallas XO.

Som framgår av figur 4 är beroendet av avstämningsfrekvensen för en AT-skuren kvartsresonator på temperaturen välkänt. Dessutom kan detta beroende avlägsnas experimentellt för varje specifik instans av en kvartsresonator. Därför, om du konstant mäter temperaturen på kvartskristallen (eller temperaturen inuti kvartsreferensoscillatorn), så kan oscillationsfrekvensen för referensoscillatorn skiftas till det nominella värdet genom att öka eller minska den extra kapacitansen som är ansluten till kvartsresonatorn .

Beroende på frekvensstyrkretsen kallas sådana referensoscillatorer TCXO (temperaturkompenserade kristalloscillatorer) eller MCXO (mikrokontrollerstyrda kristalloscillatorer). Frekvensstabiliteten hos sådana kvartsreferensoscillatorer kan nå 0,5*10 -6 (0,5 miljondelar eller 0,5 ppm)

I vissa fall ger referensoscillatorer möjligheten att justera den nominella genereringsfrekvensen inom små gränser. Frekvensjustering utförs genom spänning som appliceras på en varicap ansluten till en kvartsresonator. Generatorns frekvensjusteringsområde överstiger inte en bråkdel av en procent. En sådan generator kallas VCXO. En del av referensoscillatorkretsen (utan termisk kompensationskrets) visas i figur 5.

För närvarande producerar många företag referensoscillatorer med frekvensstabilitet upp till 0,5 * 10 -6 i små hus. Ett exempel på en ritning av en sådan referensgenerator visas i figur 6.

Litteratur:

Tillsammans med artikeln "Referensoscillatorer" läser:

http://site/WLL/KvGen.php

http://site/WLL/synt.php

Enligt den senaste statistiken förbrukas cirka 70 % av all el som genereras i världen av elektriska enheter. Och varje år ökar denna andel.

Med en korrekt vald metod för att styra en elmotor är det möjligt att få maximal effektivitet, maximalt vridmoment på den elektriska maskinens axel, och samtidigt kommer mekanismens totala prestanda att öka. Effektivt fungerande elmotorer förbrukar ett minimum av el och ger maximal effektivitet.

För elmotorer som drivs av en växelriktare kommer effektiviteten till stor del att bero på den valda metoden för att styra den elektriska maskinen. Endast genom att förstå fördelarna med varje metod kan ingenjörer och drivsystemdesigners få maximal prestanda från varje styrmetod.
Innehåll:

Kontrollmetoder

Många personer som arbetar inom automationsområdet, men som inte är nära involverade i utvecklingen och implementeringen av elektriska drivsystem, tror att elmotorstyrning består av en sekvens av kommandon som matas in med ett gränssnitt från en kontrollpanel eller PC. Ja, ur den allmänna hierarkin för kontroll av ett automatiserat system är detta korrekt, men det finns också sätt att styra själva elmotorn. Det är dessa metoder som kommer att ha maximal inverkan på hela systemets prestanda.

För asynkronmotorer anslutna till en frekvensomformare finns det fyra huvudsakliga styrmetoder:

• U/f – volt per hertz;
• U/f med encoder;
• Vektorkontroll med öppen slinga;
• Vektorkontroll med sluten slinga;

Alla fyra metoderna använder PWM-pulsbreddsmodulering, som ändrar bredden på en fast signal genom att variera bredden på pulserna för att skapa en analog signal.

Pulsbreddsmodulering appliceras på frekvensomformaren genom att använda en fast DC-bussspänning. genom att snabbt öppna och stänga (mer korrekt, växla) genererar de utpulser. Genom att variera bredden på dessa pulser vid utgången erhålls en "sinusform" med önskad frekvens. Även om formen på transistorernas utspänning är pulsad, erhålls strömmen fortfarande i form av en sinusform, eftersom elmotorn har en induktans som påverkar strömformen. Alla styrmetoder är baserade på PWM-modulering. Skillnaden mellan styrmetoderna ligger endast i metoden för att beräkna spänningen som tillförs elmotorn.

I detta fall representerar bärvågsfrekvensen (visad i rött) transistorernas maximala omkopplingsfrekvens. Bärfrekvensen för växelriktare ligger vanligtvis i intervallet 2 kHz - 15 kHz. Frekvensreferensen (visad i blått) är utgångsfrekvenskommandosignalen. För växelriktare som används i konventionella elektriska drivsystem sträcker den sig som regel från 0 Hz till 60 Hz. När signaler med två frekvenser överlagras på varandra, kommer en signal att utfärdas för att öppna transistorn (indikerad i svart), som förser elmotorn med spänning.

U/F styrmetod

Volt-per-Hz-kontroll, oftast kallad U/F, är kanske den enklaste styrmetoden. Den används ofta i enkla elektriska drivsystem på grund av dess enkelhet och det minsta antal parametrar som krävs för drift. Denna styrmetod kräver inte obligatorisk installation av en kodare och obligatoriska inställningar för en elektrisk drivenhet med variabel frekvens (men rekommenderas). Detta leder till lägre kostnader för hjälputrustning (sensorer, återkopplingsledningar, reläer etc.). U/F-styrning används ganska ofta i högfrekvensutrustning, till exempel används den ofta i CNC-maskiner för att driva spindelrotation.

Modellen med konstant vridmoment har konstant vridmoment över hela varvtalsområdet med samma U/F-förhållande. Modellen med variabelt vridmoment har en lägre matningsspänning vid låga varvtal. Detta är nödvändigt för att förhindra mättnad av den elektriska maskinen.

U/F är det enda sättet att reglera hastigheten på en asynkron elmotor, vilket möjliggör styrning av flera elektriska drivenheter från en frekvensomformare. Följaktligen startar och stannar alla maskiner samtidigt och arbetar med samma frekvens.

Men denna kontrollmetod har flera begränsningar. Till exempel, när man använder U/F-styrmetoden utan en kodare, är det absolut ingen säkerhet att axeln på en asynkron maskin roterar. Dessutom är startvridmomentet för en elektrisk maskin vid en frekvens på 3 Hz begränsat till 150 %. Ja, det begränsade vridmomentet är mer än tillräckligt för att rymma den mesta befintliga utrustningen. Till exempel använder nästan alla fläktar och pumpar U/F-styrmetoden.

Denna metod är relativt enkel på grund av dess lösare specifikation. Hastighetsreglering är vanligtvis i intervallet 2% - 3% av den maximala utfrekvensen. Hastighetsresponsen beräknas för frekvenser över 3 Hz. Frekvensomformarens svarshastighet bestäms av hastigheten för dess svar på ändringar i referensfrekvensen. Ju högre reaktionshastighet, desto snabbare reagerar den elektriska enheten på ändringar i hastighetsinställningen.

Hastighetsregleringsområdet vid användning av U/F-metoden är 1:40. Genom att multiplicera detta förhållande med den elektriska drivenhetens maximala arbetsfrekvens får vi värdet på den minsta frekvens som den elektriska maskinen kan arbeta med. Till exempel, om det maximala frekvensvärdet är 60 Hz och intervallet är 1:40, kommer det lägsta frekvensvärdet att vara 1,5 Hz.

U/F-mönstret bestämmer förhållandet mellan frekvens och spänning under drift av en frekvensomformare. Enligt den kommer rotationshastighetsinställningskurvan (motorfrekvens) att bestämma, förutom frekvensvärdet, även spänningsvärdet som tillförs den elektriska maskinens terminaler.

Operatörer och tekniker kan välja önskat U/F-styrmönster med en parameter i en modern frekvensomformare. Förinstallerade mallar är redan optimerade för specifika applikationer. Det finns också möjligheter att skapa egna mallar som kommer att optimeras för en specifik frekvensomriktare eller elmotorsystem.

Enheter som fläktar eller pumpar har ett belastningsmoment som beror på deras rotationshastighet. Det variabla vridmomentet (bilden ovan) för U/F-mönstret förhindrar kontrollfel och förbättrar effektiviteten. Denna kontrollmodell minskar magnetiseringsströmmar vid låga frekvenser genom att minska spänningen på den elektriska maskinen.

Mekanismer för konstant vridmoment såsom transportörer, extruderare och annan utrustning använder en konstant vridmomentkontrollmetod. Med konstant belastning krävs full magnetiseringsström vid alla hastigheter. Följaktligen har karakteristiken en rak lutning genom hela hastighetsområdet.

U/F styrmetod med pulsgivare

Om det är nödvändigt att öka noggrannheten för varvtalsregleringen, läggs en kodare till styrsystemet. Införandet av hastighetsåterkoppling med hjälp av en kodare gör att du kan öka kontrollnoggrannheten till 0,03 %. Utspänningen kommer fortfarande att bestämmas av det specificerade U/F-mönstret.

Denna kontrollmetod används inte i stor utsträckning, eftersom fördelarna den ger jämfört med vanliga U/F-funktioner är minimala. Startmoment, svarshastighet och varvtalsregleringsområde är alla identiska med standard U/F. Dessutom, när driftfrekvenserna ökar, kan problem med pulsgivarens funktion uppstå, eftersom den har ett begränsat antal varv.

Vektorkontroll med öppen slinga

Vektorstyrning med öppen slinga (VC) används för bredare och mer dynamisk hastighetskontroll av en elektrisk maskin. När man startar från en frekvensomformare kan elmotorer utveckla ett startvridmoment på 200 % av det nominella vridmomentet vid en frekvens på endast 0,3 Hz. Detta utökar avsevärt listan över mekanismer där en asynkron elektrisk drivning med vektorstyrning kan användas. Denna metod låter dig också kontrollera maskinens vridmoment i alla fyra kvadranter.

Vridmomentet begränsas av motorn. Detta är nödvändigt för att förhindra skador på utrustning, maskiner eller produkter. Värdet på vridmoment är uppdelat i fyra olika kvadranter, beroende på den elektriska maskinens rotationsriktning (framåt eller bakåt) och beroende på om elmotorn implementerar . Gränser kan ställas in för varje kvadrant individuellt, eller så kan användaren ställa in det totala vridmomentet i frekvensomformaren.

Motorläget för en asynkron maskin kommer att tillhandahållas att rotorns magnetfält ligger efter statorns magnetfält. Om rotormagnetfältet börjar överträffa statormagnetfältet, kommer maskinen att gå in i regenerativt bromsläge med energiutlösning, med andra ord, asynkronmotorn kommer att växla till generatorläge.

Till exempel kan en flasklockmaskin använda vridmomentbegränsning i kvadrant 1 (riktning framåt med positivt vridmoment) för att förhindra överdragning av en flaskkork. Mekanismen rör sig framåt och använder det positiva vridmomentet för att dra åt flasklocket. Men en anordning som en hiss med en motvikt som är tyngre än den tomma bilen kommer att använda kvadrant 2 (omvänd rotation och positivt vridmoment). Om kabinen stiger till översta våningen, kommer vridmomentet att vara motsatt hastigheten. Detta är nödvändigt för att begränsa lyfthastigheten och förhindra att motvikten faller fritt, eftersom den är tyngre än kabinen.

Strömåterkoppling i dessa frekvensomformare gör att du kan ställa in gränser för elmotorns vridmoment och ström, eftersom när strömmen ökar ökar vridmomentet också. Utspänningen från växelriktaren kan öka om mekanismen kräver mer vridmoment, eller minska om dess maximalt tillåtna värde uppnås. Detta gör vektorstyrningsprincipen för en asynkron maskin mer flexibel och dynamisk jämfört med U/F-principen.

Frekvensomvandlare med vektorstyrning och öppen slinga har också ett snabbare hastighetssvar på 10 Hz, vilket gör det möjligt att använda den i mekanismer med stötbelastning. Till exempel i bergkrossar förändras belastningen ständigt och beror på volymen och dimensionerna på berget som bearbetas.

Till skillnad från U/F-styrmönstret använder vektorstyrning en vektoralgoritm för att bestämma den maximala effektiva driftspänningen för elmotorn.

Vektorstyrning av fordonsenheten löser detta problem på grund av närvaron av återkoppling på motorströmmen. Som regel genereras strömåterkoppling av själva frekvensomformarens interna strömtransformatorer. Med hjälp av det erhållna strömvärdet beräknar frekvensomformaren vridmomentet och flödet för den elektriska maskinen. Den grundläggande motorströmvektorn är matematiskt uppdelad i en vektor av magnetiseringsström (Id) och vridmoment (Iq).

Med hjälp av data och parametrar för den elektriska maskinen beräknar växelriktaren vektorerna för magnetiseringsströmmen (I d) och vridmomentet (I q). För att uppnå maximal prestanda måste frekvensomformaren hålla Id och Iq åtskilda med en vinkel på 90 0. Detta är signifikant eftersom sin 90 0 = 1, och ett värde på 1 representerar det maximala vridmomentvärdet.

I allmänhet ger vektorstyrning av en induktionsmotor strängare kontroll. Hastighetsregleringen är cirka ±0,2 % av maxfrekvensen, och reglerområdet når 1:200, vilket kan bibehålla vridmomentet vid låga hastigheter.

Vektor feedback kontroll

Återkopplingsvektorstyrning använder samma styralgoritm som VAC med öppen slinga. Den största skillnaden är närvaron av en pulsgivare, som gör att frekvensomformaren kan utveckla 200 % startvridmoment vid 0 rpm. Denna punkt är helt enkelt nödvändig för att skapa ett första ögonblick när du flyttar från hissar, kranar och andra lyftmaskiner, för att förhindra att lasten sjunker.

Närvaron av en hastighetsåterkopplingssensor gör att du kan öka systemets svarstid till mer än 50 Hz, samt utöka hastighetskontrollområdet till 1:1500. Närvaron av återkoppling låter dig också kontrollera inte hastigheten på den elektriska maskinen, utan vridmomentet. I vissa mekanismer är det vridmomentvärdet som har stor betydelse. Till exempel lindningsmaskin, igensättningsmekanismer och andra. I sådana anordningar är det nödvändigt att reglera maskinens vridmoment.