| 1.อินเวอร์เตอร์แบบ V/F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| การพัฒนาในด้านวิธีการควบคุมการทำงานของมอเตอร์นั้น ก็เริ่มจากการควบคุมแรงดันที่หลายขั้ว |
| ให้มีการเปลี่ยนแปลงตามความถี่ในลักษณะเชิงเส้นที่เราเรียกว่าการควบคุมแบบ V/F (Volts/Hertz ) |
| การควบคุมแบบนี้มีข้อดีคือ สามารถใช้กับมอเตอร์ทั่วไปได้ โดยไม่ต้องทราบข้อมูลพารามิเตอร์ภายใน |
| แต่เนื่องจากเป็นการควบคุมแบบง่ายๆ จึงไม่สามารถให้คุณสมบัติแรงบิด-ความเร็วที่ได้ก็เปลี่ยนแปลง |
| ตามโหลดจึงเกิดความคลาดเคลื่อนไปจากค่าที่ตั้งไว้ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2.อินเวอร์เตอร์แบบ Flux Vector Control |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ในวิธีการนี้อินเวอร์เตอร์จะทำการควบคุมฟลักซ์แม่เหล็กภายในมอเตอร์ให้มีค่า คงที่ |
|
| (ส่วนใหญ่จะเป็นฟลักซ์ที่สเตเตอร์) โดยอาศัยการป้อนกลับของกระแส เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาการควบคุม |
| แรงบิด-ความเร็ว ของการควบคุมแบบ V/F ให้ดีขึ้น ดังแสดงเป็นบล๊อกไดอะแกรมคร่าวๆ ได้ดังรูป |
| ในวิธีการนี้อินเวอร์เตอร์จะต้องทราบข้อมูลพารามิเตอร์ของมอเตอร์ด้วย ถึงจะทำการควบคุม |
| ฟลักซ์ได้อย่างถูกต้อง แต่อย่างไรก็ตามคุณสมบัติในย่านความเร็วต่ำก็ยังไม่ดีนักเนื่องจากความไม่เป็นอุดมคติ |
| ของสวิตช์กำลังและค่าผิดพลาดของพารามิเตอร์ของมอเตอร์ |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 3. อินเวอร์เตอร์แบบ Vector Control (Field-Oriented Control) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| วิธีการควบคุมแบบเวกเตอร์ Vector Control หรือ Field-Oriented Control เป็นวิธีการ |
| ควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำในลักษณะคล้ายคลึงกับมอเตอร์กระแสตรง โดยทั่วไประบบควบคุมจะทำการ |
| จ่ายกระแสที่ไม่มีเซนเซอร์วัดความเร็วได้ ดังนั้นโดยทั่วไปเรามักจะใช้ระบบควบคุมแบบเวกเตอร์นี้กับงานที่ |
| ต้องการความแม่นยำ และความเร็วในการตอบสนองสูง |
|
|
|
|
| สเตเตอร์ที่มีองค์ประกอบ 2 ส่วน คือส่วนที่สร้างฟลักซ์แม่เหล็กและส่วนสร้างแรงบิด ทั้งนี้การควบคุมทั้งหมด |
| จะกระทำอยู่บนแกนอ้างอิงที่หมุนไปพร้อมๆ กับฟลักซ์เวกเตอร์ทางด้านโรเตอร์ ประเด็นสำคัญ |
|
| ในการควบคุมชนิดนี้จึงอยู่ที่ว่า เราสามารถหาตำแหน่งของฟลักซ์เวกเตอร์ได้แม่นยำเพียงไร ซึ่งในทางปฏิบัติ |
| เนื่องจากเราไม่สามารถวัดค่าฟลักซ์ได้โดยตรง เราจึงใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของมอเตอร์ |
|
| เหนี่ยวนำช่วย |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ในการคำนวณหาค่าฟลักซ์เวกเตอร์นี้แทน ดังนั้นข้อด้อยของระบบนี้จึงอยู่ที่เราจำเป็นต้องทราบค่า |
|
| พารามิเตอร์ของมอเตอร์อย่างถูกต้องจึงจะได้คุณสมบัติการควบคุมที่ดี ข้อจำกัดอีกอย่างหนึ่งของระบบก็คือ |
| เราจำเป็นจะต้อง |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ทราบข้อมูล ความเร็วหรือตำแหน่งของมอเตอร์ด้วย ซึ่งทำให้เราไม่สามารถนำไปใช้กับระบบ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 4.อินเวอร์เตอร์แบบ Direct Torque Control |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Direct Torque Control (DTC) เป็นแนวคิดในการควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำที่แตกต่างไป |
| จากการควบคุมแบบเวกเตอร์ (Vector Control) โดยการควบคุมแบบ DTC จะทำการกำหนดรูปแบบ |
| การสวิตซ์ของอินเวอร์เตอร์โดยตรงไม่ผ่านการทำ PWM เหมือนกับการควบคุมแบบอื่นๆ |
|
| (ความถี่การสวิตช์จะไม่คงที่) |
|
|
|
|
|
|
|
| ในการควบคุมแบบ DTC อินเวอร์เตอร์จะทำการคำนวณค่าฟลักซ์ทางด้านสเตเตอร์และค่าแรงบิด |
| โดยอาศัยแบบจำลอองทางคณิตศาสตร์ของมอเตอร์ จากนั้นก็จะนำค่าที่ได้ไปเปรียบเทียบกับค่าตั้ง(setting) |
| ของทั้งฟลักซ์และแรงบิดผ่านตัวเปรียบเทียบแบบฮิสเตอร์รีซิส สถานะของสัญญาณขาออกของตัวเปรียบเทียบl |
| แบบฮิสเตอร์รีซิสจะทำให้เราทราบว่าจะต้องเพิ่มหรือลดฟลักซ์และแรงบิด ซึ่งข้อมูลนี้ก็จะถูกนำไปใช้ในการ |
| เลือกรูปแบบการสวิตช์ของอินเวอร์เตอร์จากตาราง Look-up เพื่อให้ได้แรงดันสเตเตอร์ที่เหมาะสม |
| ที่ทำให้ฟลักซ์และแรงบิดเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางที่ต้องการได้ โดยที่การควบคุม DTC ทำการควบคุม |
| แรงบิดโดยตรงจึงมีชื่อเรียกว่า Direct (Flux and) Torque Contro |
|
|
|
| แต่อย่างไรก็ตามจะเห็นได้ว่า การควบคุมแบบ DTC ก็จำเป็นต้องใช้ข้อมูลพารามิเตอร์ของมอเตอร์ |
| เช่นเดียวกันกับการควบคุมแบบเวกเตอร์ แต่อาจจะแตกต่างกันที่โดยทั่วไป DTC จะคำนวณฟลักซ์ |
| แลแรงบิดจากแบบจำลองลักษณะพลวัตทางด้านสเตเตอร์ ( Stator dynamic) ซึ่งจำเป็นต้องใช้ข้อมูล |
| ความเร็วของมอเตอร์ ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้วการควบคุมแบบ จึงทำงานได้โดยไม่ต้องใช้เซนเซอร์วัดความเร็ว |
| (Sensorless) |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ส่วนคุณสมบัติของระบบ DTC เมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมแบบเวกเตอร์แล้วจะไม่แตกต่าง |
| กันมากนัก แต่การควบคุมแบบ DTC จะต้องระวังการทำงานในย่านความเร็วต่ำ ซึ่งเป็นย่านที่แรงดัน |
| ตกคร่อมความต้านทานสเตเตอร์มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงของทั้งฟลักซ์และแรงบิดค่อนข้างมาก |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 5. อินเวอร์เตอร์แบบ Sensorless Vector Control |
|
|
|
|
| ในช่วง 4-5 ปีที่ผ่านมานี้เทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์แบบ Sensorless Vector Control |
| ได้ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลาย เพื่อที่จะให้ได้มาซึ่งอินเวอร์เตอร์ที่มีคุณสมบัติการควบคุมแรงบิดและ |
| ความเร็วใกล้เคียงกับระบบควบคุมระบบควบคุมเวกเตอร์ นอกจากนั้นการทำงานของระบบนี้ |
|
| ก็ไม่มีความจำเป็นต้องติดตั้งเซนเซอร์วัดความเร็วด้วย จึงให้ความสะดวกในการใช้งานเหมือนกับ |
|
| อินเวอร์เตอร์แบบ V/F ในอินเวอร์เตอร์แบบ Sensorless ความเร็วของมอเตอร์จะถูกคำนวณโอยอาศัย |
| แบบจำลองของมอเตอร์เหนี่ยวนำ หากค่าความเร็วมอเตอร์ในตัวแบบจำลองมีค่าถูก ต้องสัญญาณกระแส |
| แรงดัน ฯลฯ ที่คำนวณได้ก็จะตรงกับค่าที่คำนวณได้ ในทางกลับกันหากค่าความเร็วมอเตอร์ใน |
|
| ตัวแบบจำลองผิดพลาดก็จะส่งผลทำให้ค่ากระแส แรงดัน ฯลฯ ที่คำนวณได้คลาดเคลื่อนไปจากค่าที่วัดได้จริง |
| เราสามารถใช้ค่าความผิดพลาดเหล่านี้ในการปรับเปลี่ยนค่าความเร็วให้มีค่าถูกต้องได้ ตัวอย่างระบบ |
| ถึงแม้เทคโนโลยี Sensorless จะได้พัฒนามานานพอสมควรแล้วก็ตาม แต่ก็ยังมีบัญหาในการใช้งาน |
| อยู่บ้างโดยเฉพาะในขณะที่มอเตอร์ทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ช่วงที่แรงบิดเป็นลบ)ในย่านความเร็วต่ำ |
| ซึ่งเป็นภาวะการทำงานที่ความถี่แรงดันที่เราจ่ายให้มอเตอร์น้อยมาก ผลกระทบจากความไม่เป็นอุดมคติ |
| ของสวิตซ์กำลังและความคลาดเคลื่อนของค่าพารามิเตอร์ของมอเตอร์จะทำให้ระบบไม่สามารถควบคุมแรงบิด |
| ได้ดี และอาจขาดเสถียรภาพได้ด้วย ปัญหาดังกล่าวยังอยู่ในระหว่างการวิจัยหาแนวทางแก้ไข |
|
Web hosting | website builder |
เว็บไซต์สำเร็จรูป by ninenic
