يتميز التحكم في الحركة بخصائص زمنية واضحة، فهو عبارة عن مزيج من مجموعة متنوعة من التقنيات المتقدمة المستخدمة لدفع الأتمتة الصناعية وأتمتة المكاتب وأتمتة المنزل إلى مرحلة أعلى. في الوقت الحاضر، يتكون التحكم في الحركة بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: محرك التردد المتغير (VFD)، المحرك وجهاز التحكم.
VFD محلي
مركز VFD هو إلكترونيات الطاقة وطرق التحكم.
1) أجهزة الطاقة الإلكترونية توجد أجهزة الطاقة الإلكترونية في الدائرة لتلعب دور التشغيل والإيقاف وإكمال مجموعة متنوعة من أجهزة التحويل، VFD هو تركيب هذا المحول، لذلك يتم تنفيذه مع تطوير أجزاء العاكس، جودة تعتمد مكونات العاكس على قدرته على التشغيل والإيقاف، وقبول التيار والجهد المقنن؛ إن حجم الخسارة في عملية التشغيل والإيقاف، مثل انخفاض جهد التشبع وخسارة التبديل، يحدد كفاءة وحجم VFD؛ ترتبط خسائر التبديل بتردد التبديل. يرتبط تردد التبديل بالضوضاء، ولكن أيضًا بجهد الخرج وشكل موجة التيار. وهذا يعني أن أجهزة الطاقة الإلكترونية يجب أن يتم تنفيذها في اتجاه الجهد العالي والتيار الكبير وتردد التبديل العالي والانخفاض الصغير في الجهد. الثايرستور هو جهاز شبه متحكم فيه، ينتمي إلى الجيل الأول من المنتجات، ولكن تردد التشكيل المنخفض، التحكم المعقد، الكفاءة المنخفضة، السعة الكبيرة، الجهد العالي، التاريخ الطويل، سواء تم استخدامه كتصحيح أو عاكس، فهو ناضج نسبيًا.
الأجهزة التي يتم التحكم فيها بالكامل مثل الثايرستور GTO وBJTs، سواء كان ذلك لتجميع مروحيات التيار المستمر أو تجميع VFDs، فإن الثايرستور GTO يحتكر تطبيق القاطرات الكهربائية. وهذا أيضًا موضوع بحث علمي جاد تم تنظيمه لمعالجته خلال فترة "الخطة الخمسية الثامنة" في الصين. ومع ذلك، فإن استخدام الثايرستور GTO VFDs لمراكز أخرى أمر مثير للجدل لأن كسب التيار الخارج لثايرستور GTO صغير جدًا، وصيانة التيار الزائد صعبة، وتردد التعديل منخفض. تحظى مروحيات DC وPWMVFD المجمعة مع BJTs بشعبية كبيرة، لكن جهد الخرج لا يتجاوز 460V والقدرة لا تتجاوز 400kW. BJT عبارة عن محرك حالي، واستهلاك كبير للطاقة، وتردد تعديل منخفض، وضوضاء كبيرة، وهو ليس بسيطًا وموثوقًا مثل محرك الجهد MOSFET. لكن الأخير لديه قدرة أصغر وجهد إخراج أقل، ولا يوجد العديد من المنتجات التنافسية في السوق.
في التحكم في الحركة، الجيل الجديد من أجهزة إلكترونيات الطاقة هي IGBT وMCT: الأول هو MOS الذي يقود BJT، والميزة هي أن السعة والجهد قد تجاوزا BJT، وهناك ميل لاستبداله؛ يقوم MOS الأخير بتشغيل الثايرستور ويتمتع نظريًا بمزايا كليهما. يحتوي هذان الجهازان الجديدان على منتجات ناضجة، وتم تنفيذ IGBT إلى الجيل الرابع، وفي الوقت الحاضر، تقوم الدول الأجنبية بنقل عملية استهلاك الإلكترونيات الدقيقة إلى إلكترونيات الطاقة، بحيث يتم إنتاج دوائر متكاملة خاصة بالتطبيقات (). الجهاز الذكي الذي يجمع بين دائرة القيادة ودائرة الصيانة لـ IGBT يسمى IPM، ويتم دمج مصدر طاقة التبديل مع IPM، مما يجعل VFD أكثر موثوقية، وبمجرد أن أصبح المنتج الرائد لتنظيم السرعة، سيحل محل تنظيم سرعة التيار المستمر، وسيكون القرن الحادي والعشرون فترة تنظيم سرعة التيار المتردد.
2) طريقة التحكم VFD تعتمد طرق تحكم مختلفة ولديها أداء وخصائص واستخدامات مختلفة لضبط السرعة. تنقسم طرق التحكم بشكل عام إلى التحكم في الحلقة المفتوحة والتحكم في الحلقة المغلقة. يتضمن التحكم في الحلقة المفتوحة طريقة التحكم النسبي U/f (الجهد والتردد)؛ تتضمن الحلقة المغلقة التحكم في تردد الانزلاق وعناصر التحكم المختلفة في المتجهات. ومن منظور تاريخ التطوير، فهو أيضًا من حلقة مفتوحة إلى حلقة مغلقة. إن التحكم في ناقل الحركة المعتاد يمكن مقارنته بالتحكم الحالي في المحرك لمحركات التيار المستمر. الآن يمكن إيقاف معلمات محرك التيار المتردد مباشرة عن طريق التحكم المباشر في عزم الدوران، وهو أمر مريح ودقيق، ودقة التحكم عالية.