Điều khiển vector là gì?

1. Vector là gì?

Vector là một khái niệm rất quen trong toán học; và chúng được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau: đồ họa máy tính, mô phỏng vật lý … Bài viết này muốn giới thiệu đến bạn đọc khái niệm về vector, ứng dụng điều khiển vector  và một số phép toán phổ biến với vector như: cộng, trừ, nhân … cùng với vai trò của chúng

Điều khiển vector là gì? Trong kỹ thuật điện, điều chế vector không gian (vector Control), còn gọi là điều khiển tốc độ tựa từ thông (Field Oriented Control - viết tắt là FOC), là một phương pháp điểu khiển tần số (VFD) dòng điện của stator trong các đông cơ điện xoay chiều 3 pha được chiếu bởi hai thành phần vuông góc, 2 thành phần này có thể biểu diễn được trên vector không gian. Thành phần thứ nhất xác định từ thông trên rotor của động cơ, Thành phần thứ hai xác định mô men quay. Bộ điều khiển sẽ tình toán các dòng điện tương ứng dựa vào từ thông, momen quay từ bộ điều khiển tốc độ động cơ. Thường thì bộ điều khiển tỷ lệ - tích phân (PI controller) sẽ được dùng để đo các thành phần dòng điện trên tại các giá trị tham chiếu. Bộ điều chế độ rông xung (PWM) của biến tần sẽ đóng ngắt các transistor dựa trên các mẫu điện áp stator từ đầu ra của bộ điểu khiển PI

Hình 1. Tổng quan về kỹ thuật "điều khiển vector"

 2. Chế độ điều khiển vector vòng kín bên trong biến tần

Chế độ điều khiển vector vòng kín hay nguyên lý điều khiển vector là một trong những chế độ giúp chúng ta điều khiển động cơ bằng biến tần có sự chính xác cao nhất trong các chế độ điều khiển thông dụng trên biến tần
 
 
 
 

Hình 2. Chế độ điều khiển vector vòng kín trong biến tần

3. Định nghĩa chế độ điều khiển vector vòng kín của biến tần

Chế độ vector vòng kín (close loop vector control) là một dạng điều khiển dựa trên việc xây dựng vector từ trường quay bên trong của motor. Việc xác định tốc độ quay của từ trường sẽ dựa vào tốc độ quay thực của rotor bằng cách sử dụng cảm biến tốc độ quay hay còn gọi là encoder. Dựa vào thông số tốc độ thực đó mà biến tần sẽ sử dụng một số hàm điều khiển phức tạp liên quan tới tần số, điện áp, tần số sóng mang để điều khiển tốc độ của motor chính xác theo yêu cầu. Về độ chính xác thì so với chế độ sensorless  vector thì khi điều khiển bằng vector vòng kín sẽ cao hơn rất nhiều.

4. Yêu cầu khi sử dụng chế độ điều khiển vector vòng kín trong biến tần

Để cài đặt được chế độ điều khiển vector vòng kín trong biến tần thì ta cần phải lưu ý như sau. Một là chế độ điều khiển này chỉ có trên một số dòng biến tần nhất định của các hãng biến tần, ví dụ như biến tần Yaskawa có một số dòng có chế độ điều khiển vòng kín như G5, G7, A1000, GA700. Vì vậy mà muốn biến tần hoạt động ở chế độ này thì bạn phải chọn dòng biến tần có hỗ trợ. Hai là bạn phải đầu tư thêm card encoder giúp biến tần giao tiếp với encoder, card encoder này sẽ được chọn tùy theo điện áp, kiểu ngõ ra của encoder và mỗi loại biến tần sẽ chỉ hỗ trợ loại card riêng của nó mà thôi.

5. Ứng dụng của chế độ vector vòng kín trong biến tần

Với khả năng điều khiển chính xác rất cao chính vì vậy chế độ điều khiển vector vòng kín thường được sử dụng trong một số loại máy cắt và in để đạt được hiệu quả cao. Đối với một số hệ thống máy móc yêu cầu đồng tốc nhiều động cơ với nhau thì người ta cũng sử dụng chế độ close loop vector control để giúp việc đồng tốc được tốt hơn. Ngoài ra một số hệ thống cẩu tháp hay máy kiểm tra vải hay băng tải yêu cầu độ chính xác thì cũng được trang bị thêm encoder để biến tần chạy cho những ứng dụng này trên cơ sở vector vòng kín để đảm bảo hoạt động của động cơ đạt được đúng tốc độ mong muốn.
 
Ứng dụng của chế độ vector vòng kín trong biến tần
 
 

6. Các hãng biến tần Bảo An cung cấp

 
Biến tần Yaskawa
 
- Biến tần ABB
 
Biến tần ABB
 
Biến tần Fuji
 
Biến tần Schneider
 
Biến tần Mitsubishi
 
 
Bài viết có thể bạn quan tâm:
Điều khiển vector trong biến tần, điều khiển vector biến tần, phương pháp điều khiển vector, điều khiển vector là gì, phương pháp điều khiển vector biến tần, biến tần điều khiển vector là gì, bộ điều khiển vector, cano điều khiển vector, điều khiển sensorless vector,  biến tần điều khiển vector là gì, vector motor là gì, field oriented control, hệ tọa độ dq, điều khiển vector foc, nguyên lý tựa theo từ thông rotor, phương pháp điều khiển sensorless, kỹ thuật điều chế vector không gian, phương pháp điều chế vector không gian.
 
 6.428      24/06/2019
Trao đổi nội dung về bài viết

 Bảo An Automation

CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT BẢO AN
Địa chỉ: Số 3A Lý Tự Trọng, Minh Khai, Hồng Bàng, Hải Phòng, Việt Nam
Văn phòng 1: Khu dự án Vân Tra B, An Đồng, An Dương, Hải Phòng, Việt Nam
Văn phòng 2: Số 3/38, Chu Huy Mân, Phúc Đồng, Long Biên, Hà Nội, Việt Nam
Nhà máy: Khu dự án Vân Tra B, An Đồng, An Dương, Hải Phòng, Việt Nam
Điện thoại: (+84) 2253 79 78 79, Hotline: (+84) 936 985 256
Giấy CNĐKDN: 0200682529 - Ngày cấp lần đầu: 31/07/2006 bởi Sở KH & ĐT TP HẢI PHÒNG
 Thiết kế bởi Công ty Cổ Phần Dịch Vụ Kỹ Thuật Bảo An
 Email: baoan@baoanjsc.com.vn -  Vừa truy cập: 3 -  Đã truy cập: 46.457.739
Chat hỗ trợ