Типи управління двигунами (скалярний

За способом управління електродвигуном частотні перетворювачі можна розділити на дві групи: з векторним і скалярним керуванням, і кожна модель має свої переваги і недоліки.

Скалярний тип управління. При скалярному (частотному) управлінні формуються гармонійні струми фаз двигуна це означає що управління найчастіше підтримується постійним відношення максимального моменту двигуна до моменту опору на валу. Тобто при зміні частоти амплітуда напруги змінюється таким чином, що відношення максимального моменту двигуна до поточного моменту навантаження залишається незмінним. Це відношення називається перевантажувальна здатність двигуна. При сталості перевантажувальної здатності номінальні коефіцієнт потужності і к.к.д. двигуна на всьому діапазоні регулювання частоти обертання практично не змінюються.
Важливою перевагою скалярного методу є можливість одночасного управління групою електродвигунів.
Скалярний спосіб управління дозволяє здійснювати легку регулювання, навіть при використанні заводських налаштувань.

Векторний тип управління. Векторне управління - метод управління синхронними і асинхронними двигунами, не тільки формує гармонійні струми (напруги) фаз, але і забезпечує управління магнітним потоком ротора (моментом на валу двигуна). Векторне управління застосовується в разі, коли в процесі експлуатації навантаження може змінюватися на одній і тій же частоті, тобто немає чіткої залежності між моментом навантаження і швидкістю обертання, а також у випадках, коли необхідно отримати розширений діапазон регулювання частоти при номінальних моментах, наприклад, 0 ... 50 Гц для моменту 100% або навіть короткочасно 150-200% від Мном, це дозволяє істотно збільшити діапазон управління, точність регулювання, підвищити швидкодію електроприводу. Цей метод забезпечує безпосереднє управління крутним моментом двигуна. Момент, що обертає визначається струмом статора, який створює збудливу магнітне поле.
При безпосередньому управлінні моментом необхідно змінювати крім амплітуди і фазу статорної струму, тобто вектор струму. Цим і обумовлений термін «векторне управління». Векторний спосіб управління перетворювачем частоти дозволяє здійснювати набагато більш якісне управління електродвигуном, ніж скалярний. Зате настройка такого перетворювача вимагає глибоких знань в області пристрою електроприводу і електричних машин.

Метод векторного управління зі зворотним зв'язком за швидкістю - використовується для прецизійного регулювання (необхідно використовувати інкрементальний енкодер) швидкості, коли в процесі експлуатації навантаження може змінюватися на одній і тій же частоті, тобто немає чіткої залежності між моментом навантаження і швидкістю обертання, а також у випадках, коли необхідний максимальний діапазон регулювання частоти при моментах близьких до номінального.

Векторний метод працює нормально, якщо введені правильно паспортні величини двигуна і успішно пройшло його автотестування. Векторний метод реалізується шляхом складних розрахунків в реальному часі, вироблених процесором перетворювача на основі інформації про вихідному струмі, частоті і напрузі. Процесором використовується також інформація про паспортні характеристики двигуна, які вводить користувач. Час реакції перетворювача на зміну вихідного струму (моменту навантаження) становить 50 ... 200 мсек. Векторний метод дозволяє мінімізувати реактивний струм двигуна при зменшенні навантаження шляхом адекватного зниження напруги на двигуні. Якщо навантаження на валу двигуна збільшується, то перетворювач адекватно збільшує напругу на двигуні. Крім того, для безпосереднього управління моментом при малих, близьких до нульових швидкостей обертання робота частотно регульованого електроприводу без зворотного зв'язку по швидкості неможлива. Векторне управління з датчиком зворотного зв'язку швидкості забезпечує діапазон регулювання до 1: 1000 і вище, точність регулювання по швидкості - соті частки відсотка, точність по моменту - одиниці відсотків.