Sanoat avtomatizatsiyasi dunyosida Siemens VFD (Variable Frequency Drive) elektr motorlarini samarali boshqarishga yordam beruvchi asosiy vositadir. Siemens VFDs zavodlarda, omborxonalarda va boshqa ko'plab joylarda keng qo'llaniladi, chunki ular dvigatelning tezligi va momentini aniq sozlashi, energiyani tejash va mashinalarning yanada silliq ishlashini ta'minlaydi. Siemens VFD-larida qo'llaniladigan ikkita ilg'or dvigatelni boshqarish algoritmlari: Field-Oriented Control (FOC) va To'g'ridan-to'g'ri momentni boshqarish (DTC). Ikkala algoritm ham Siemens VFD-larining yaxshiroq ishlashiga yordam beradi, ammo ular turli xil kuchli va foydalanishga ega. Ushbu blogda biz Siemens VFD-lardagi FOC va DTC ni solishtiramiz, ular qanday ishlashini tushuntiramiz va turli ilovalar uchun qaysi biri yaxshiroq ekanligini tushunishga yordam beramiz.
Siemens VFD nima va boshqaruv algoritmlari nima uchun muhim?
Birinchidan, Siemens VFD nima ekanligini tushunganimizga ishonch hosil qilaylik. Siemens VFD - bu motorga beriladigan elektr energiyasining chastotasi va kuchlanishini o'zgartirish orqali elektr motorining tezligi va momentini boshqaradigan elektron qurilma. Siemens VFD bo'lmasa, ko'pchilik motorlar belgilangan tezlikda ishlaydi, bu esa energiyani behuda sarflaydi va vaqt o'tishi bilan mashinalarga zarar etkazishi mumkin. Siemens VFD’lari bu muammoni vosita tezligini vazifaning aniq ehtiyojlariga moslashtirish orqali hal qiladi-u sekin ishlaydigan konveyer lentasi yoki tez{5}}aylanuvchi nasos.
Boshqarish algoritmlari Siemens VFD ning "miyasi" dir. Ular Siemens VFD ga dvigateldan eng yaxshi ishlashni olish uchun chastota va kuchlanishni qanday sozlash kerakligini aytadilar. FOC va DTC Siemens VFD-larida qo'llaniladigan eng ilg'or algoritmlardan ikkitasi bo'lib, to'g'ri tanlash sizning mashinalaringiz qanchalik yaxshi ishlashida katta farq qilishi mumkin. Shuning uchun Siemens VFDlarida FOC va DTC o'rtasidagi farqni tushunish sanoat uskunalari bilan ishlaydigan har bir kishi uchun juda muhimdir.
Siemens VFDlarida-Fild Oriented Control (FOC).
Dala-Vektor nazorati sifatida ham tanilgan Field Oriented Control Siemens VFD-larida mashhur rivojlangan algoritmdir. U o'zgaruvchan tok motorlarini (eng keng tarqalgan sanoat dvigateli) va o'zlarining aniq boshqaruvi bilan mashhur bo'lgan doimiy to'lqinli motorlarni ishlashi uchun mo'ljallangan. FOC bunga vosita oqimini ikki qismga ajratish orqali erishadi: biri magnit oqimni yaratuvchi ("maydon" qismi) va ikkinchisi momentni yaratuvchi ("quvvat" qismi). Ushbu ikki qismni alohida boshqarish orqali, FOC bilan Siemens VFD'lar vosita tezligi va momentini juda yuqori aniqlik bilan sozlashi mumkin.
Siemens VFDlarida FOC ning ishlash printsipi
Siemens VFDlarida FOC ning ishlash printsipi ilg'or bo'lsa ham, unchalik murakkab emas. Bu erda oddiy taqsimot: Birinchidan, Siemens VFD dvigatelga oqayotgan oqimni o'lchaydi. Keyinchalik, bu oqimni ikkita alohida komponentga bo'lish uchun matematik jarayondan foydalanadi: oqim oqimi (dvigatelning magnit maydonini hosil qiladi) va moment oqimi (motorni aylantiradi). Keyin Siemens VFD kerakli tezlik va momentni olish uchun har bir komponentni mustaqil ravishda boshqaradi. Bu jarayon "vektor nazorati" deb ataladi, chunki u oqim va magnit maydonni ifodalash uchun matematik vektorlardan foydalanadi.
FOCli Siemens VFD-lar ko'pincha dvigatel tezligi va holatini o'lchash uchun sensorlardan foydalanadi, bu esa algoritmni yanada aniqroq sozlashga yordam beradi. Misol uchun, Siemens SINAMICS V20, mashhur Siemens VFD modeli, hatto juda past tezlikda ham silliq boshqaruvni ta'minlash uchun FOC-dan foydalanishi mumkin. Bu konveyer bantlari yoki mikserlar kabi ilovalar uchun muhim, bu erda barqaror tezlik juda muhimdir.
Siemens VFDlarida FOC ning afzalliklari
Siemens VFD-larida FOC-dan foydalanishning ko'plab afzalliklari mavjud. Birinchidan, FOC juda aniq tezlik va momentni nazorat qilishni ta'minlaydi. Bu degani, vosita kamroq tebranish va shovqin bilan yumshoqroq ishlaydi. Ikkinchidan, FOC past tezlikda yaxshi ishlaydi-FOCli Siemens VFD’lari dvigatel juda sekin ishlaganda ham to‘liq momentni saqlab turishi mumkin, bu yumshoq va barqaror harakatni talab qiladigan ilovalar uchun juda mos keladi. Uchinchidan, FOC energiya tejamkor-. Dvigatel oqimini aniqroq nazorat qilish orqali Siemens VFD FOC bilan kamroq elektr energiyasini isrof qiladi, bu esa energiya uchun to'lovlarni tejash imkonini beradi.
Yana bir afzalligi shundaki, FOC juda ishonchli. Siemens VFD'lari chidamliligi bilan mashhur va FOC uskunadagi stressni kamaytirish orqali VFD va motorning ishlash muddatini uzaytirishga yordam beradi. Bu Siemens VFD-larni FOC-ga ega bo'lgan muhim ilovalar uchun ajoyib tanlov qiladi, bu erda ishlamay qolishi mumkin emas.
Siemens VFDlarida to'g'ridan-to'g'ri momentni boshqarish (DTC).
To'g'ridan-to'g'ri momentni boshqarish (DTC) Siemens VFD-larida qo'llaniladigan yana bir ilg'or algoritmdir. Dvigatelning oqimini oqim va moment komponentlariga ajratadigan FOCdan farqli o'laroq, DTC moment va magnit oqimni bevosita boshqaradi. Bu DTC ni qaysidir ma'noda tezroq va sodda qiladi, chunki u FOC bilan bir xil matematik ishlov berishni talab qilmaydi. DTC, ayniqsa, qadoqlash mashinalari yoki sanoat robotlarida tez javob berish vaqti talab qilinadigan ilovalarda mashhur.
Siemens VFDlarida DTC ning ishlash printsipi
Siemens VFD-larda DTC ning ishlash printsipi oddiy: algoritm doimiy ravishda dvigatelning momentini va magnit oqimini o'lchaydi, so'ngra bu qiymatlarni kerakli darajada ushlab turish uchun Siemens VFD tomonidan ta'minlangan kuchlanish va chastotani sozlaydi. DTC FOC kabi murakkab vektor transformatsiyalaridan foydalanmaydi. Buning oʻrniga u tezkor sozlashlarni amalga oshirish uchun “gisterezis kontrolleri”dan foydalanadi{2}}bu Siemens VFD yuklanishdagi oʻzgarishlarga deyarli bir zumda javob bera oladi. Misol uchun, Siemens MM440 seriyali, keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan Siemens VFD, tez javob berish vaqtlarini ta'minlash uchun DTC-dan foydalanadi, namuna olish muddatlari 50 mikrosekundgacha.
DTC ning ishlash printsipining asosiy afzalliklaridan biri shundaki, u ba'zi hollarda tezlik sensori talab qilmaydi. Bu DTC bilan Siemens VFD-larni o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni osonlashtiradi, chunki tashvishlanadigan qismlar kamroq. Bu sensorlarni o'rnatish yoki ularga xizmat ko'rsatish qiyin bo'lgan ilovalar uchun katta afzallikdir.
Siemens VFDlarida DTC ning afzalliklari
DTC bir nechta noyob afzalliklarga ega bo'lib, uni ko'plab Siemens VFD ilovalari uchun ajoyib tanlov qiladi. Eng katta afzallik - bu tezkor javob berish vaqti. DTC’li Siemens VFD’lari motor momentini atigi bir necha millisekundlarda sozlashi mumkin, bu FOC’dan ancha tezroq. Bu tez-tez ishga tushadigan va to'xtab turuvchi qadoqlash mashinalari yoki konveyer lentalari kabi tezlik yoki momentni tez o'zgartirishni talab qiladigan ilovalar uchun juda mos keladi.
Yana bir afzallik shundaki, DTC ba'zi hollarda FOCga qaraganda mustahkamroqdir. U vosita yuki yoki parametrlaridagi o‘zgarishlarni nazoratni yo‘qotmasdan boshqara oladi, bu esa og‘ir sanoat sharoitlarida DTC’li Siemens VFD’larini yanada ishonchli qiladi. DTC, shuningdek, FOCga qaraganda kamroq murakkab dasturlardan foydalanadi, bu Siemens VFD dasturini dasturlash va muammolarni bartaraf etishni osonlashtiradi.
FOC va DTC: Siemens VFD-lardagi asosiy farqlar
Endi biz FOC va DTC Siemens VFD-larida qanday ishlashini tushunganimizdan so'ng, ularni yonma-yon taqqoslaylik. Bu sizning Siemens VFD ilovangiz uchun to'g'ri algoritmni tanlashingizga yordam beradi.
Javob vaqti
DTC FOCga qaraganda tezroq javob berish vaqtiga ega. DTC bilan Siemens VFDs momentni 1-5 millisekundda sozlashi mumkin, FOC esa odatda 10-20 millisekundni oladi. Bu robotlar yoki qadoqlash mashinalari kabi tez o'zgarishlarga muhtoj bo'lgan ilovalar uchun DTCni yaxshiroq qiladi. FOC sekinroq, lekin aniqroq, bu barqaror va barqaror tezlikni talab qiladigan ilovalar uchun yaxshiroqdir.
Aniqlik
FOC DTCga qaraganda aniqroq. FOCli Siemens VFD'lari tezlik va momentni juda yuqori aniqlik bilan boshqarishi mumkin, bu CNC mashinalari yoki tibbiy uskunalar kabi ilovalar uchun muhimdir. DTC kamroq aniq, lekin tezroq, shuning uchun javob tezligi mukammal aniqlikdan muhimroq bo'lgan ilovalar uchun yaxshiroqdir.
Energiya samaradorligi
FOC ham, DTC ham energiya-tejamkor, ammo FOC biroz ustunlikka ega. FOCga ega Siemens VFDs dvigatel oqimini aniqroq sozlashi mumkin, bu esa energiya sarfini kamaytiradi. Bu, ayniqsa, nasoslar yoki fanatlar kabi uzoq vaqt ishlaydigan ilovalar uchun juda muhimdir.
O'rnatish va texnik xizmat ko'rsatish
DTCni o'rnatish va saqlash FOCga qaraganda osonroq. DTC bilan Siemens VFD ko'pincha tezlik sensorlarini talab qilmaydi, bu qismlar sonini kamaytiradi va o'rnatishni osonlashtiradi. FOC odatda sensorlarni talab qiladi, bu esa o'rnatish va ta'mirlash ishlariga qo'shimcha qiladi. Biroq, Siemens VFD'lari algoritmdan qat'i nazar, umumiy saqlash uchun qulay bo'lishi uchun yaratilgan.
Sizning Siemens VFD uchun qaysi boshqarish algoritmi yaxshiroq?
Siemens VFD uchun FOC va DTC o'rtasida tanlov qilish sizning arizangizga bog'liq. Mana sizga qaror qilishda yordam beradigan oddiy qo'llanma:
- Quyidagi hollarda FOC ni tanlang: Sizga aniq tezlik va momentni boshqarish kerak bo'lsa (masalan, CNC mashinalari, tibbiy asbob-uskunalar va barqaror tezlikni talab qiluvchi konveyer bantlari). Dvigatelni to'liq moment bilan juda past tezlikda ishlatishingiz kerak. Energiya samaradorligi uzoq vaqtdan beri ishlaydigan-ilovalar uchun ustuvor vazifadir.
- Quyidagi hollarda DTC ni tanlang: Sizga tezkor javob vaqtlari kerak boʻlsa (masalan, qadoqlash mashinalari, sanoat robotlari, tez-tez ishga tushadigan va toʻxtab turuvchi mashinalar). Siz oddiyroq o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatishni xohlaysiz (sensorlar kerak emas). Siz mustahkamlik muhim bo'lgan og'ir muhitda ishlaysiz.
Esingizda bo'lsin, Siemens SINAMICS seriyali kabi ko'plab Siemens VFD modellari FOC va DTCni taklif qiladi, shuning uchun siz o'zingizning ehtiyojlaringizga qarab ular o'rtasida almashishingiz mumkin. Ushbu moslashuvchanlik Siemens VFD'larining sanoat sharoitida juda mashhur bo'lishining sabablaridan biridir.
Xulosa
Siemens VFD’lari sanoat motorini boshqarish uchun kuchli vositadir va Field-Oriented Control (FOC) va Direct Moment Control (DTC) esa ularni yanada yaxshilaydigan ikkita ilg‘or algoritmdir. FOC past tezlikda aniq, energiya{2}}tejamkor boshqaruv uchun, DTC esa tez javob vaqtlari va oddiy texnik xizmat ko‘rsatish uchun idealdir. Siemens VFDlarida FOC va DTC o'rtasidagi farqlarni tushunib, siz ilovangiz uchun to'g'ri algoritmni tanlashingiz, energiyani tejashingiz va mashinalaringizni yanada silliq ishlashini ta'minlashingiz mumkin.
Kichkina nasos yoki yirik sanoat mashinasi uchun Siemens VFD dan foydalanasizmi, to'g'ri boshqarish algoritmi katta farq qilishi mumkin. Siemens VFD'lari ishonchli, samarali va ishlatish uchun qulay bo'lishi uchun yaratilgan va FOC va DTC Siemensning motorni boshqarish texnologiyasida innovatsiyalarni davom ettirayotganiga ikkita misoldir. Agar siz hali ham Siemens VFD uchun qaysi algoritm to'g'ri ekanligiga ishonchingiz komil bo'lmasa, Siemens foydalanuvchi qo'llanmasiga murojaat qiling yoki yo'l-yo'riq uchun Siemens mutaxassisiga murojaat qiling.
