Svenska

Byt Stäng

Direkt momentreglering

Full kontroll och maximal effekt

1977 introducerade Emotron som första företag en frekvensomriktare som baserades på pulsbreddsmodulering (PWM). Man vidareutvecklade produkten och blev 1998 en av de första som lanserade frekvensomriktare med direkt momentreglering på marknaden.

Emotron-tekniken erbjuder extremt korta svarstider eftersom faktiskt och begärt vridmoment jämförs 40 000 gånger per sekund. Frekvensomriktaren kan tillhandahålla högsta möjliga moment per ampere från en normal industrimotor, vilket gör det möjligt att styra en motor utan en varvtalsgivare men ändå behålla kontrollen över moment och varvtal.

Direkt momentreglering eliminerar störningar

Depenbrock och Takahashi uppfann en metod för direkt momentreglering som erbjuder ytterst effektiv styrning av dynamiska och krävande tillämpningar. Emotrons tillämpning av metoden har gett en teknik som snabbt reagerar på belastningstoppar, plötsliga lastförändringar eller felinställda ramptider. Detta är ovärderligt vid till exempel kranstyrning då frekventa och kritiska starter och stopp kräver omedelbart högt moment, eller i krossapplikationer då varvtalet snabbt behöver justeras beroende på materialets typ och storlek.

Toppmoment på upp till 400 procent

Genom att mäta motorströmmen och motorspänningen, kan motorns moment och varvtal styras löpande och med exakt precision i realtid. Emotrons frekvensomriktare är baserade på direktreglering av den anslutna elmotorns magnetiska flöde och moment. Den mycket noggranna flödes- och momentberäkningen gör det möjligt att öka motorns toppmoment upp till 400 % av nominellt moment, till och med vid 0 varv/min. För att ett så högt moment ska kunna uppnås måste frekvensomriktaren matcha den ström som krävs.

Förhållandet ström-moment är 1:1

Med direkt momentreglering kan förhållandet moment/ström anses vara linjärt över nominellt moment. Som jämförelse kan sägas att 200 % av strömmen ger 200 % moment, men utan direkt momentreglering handlar det om ca 150 % moment vid 200 % ström. Den överlastkapacitet som krävs för att Emotrons frekvensomriktare ska kunna bibehålla full kontroll över motorn kan därför vara avsevärt lägre än när styrmetoder utan direkt momentreglering används.

Inbyggd bromsfunktion

Den direkta momentregleringen samverkar med frekvensomriktarens inbyggda vektorbroms för snabb och säker inbromsning. Bromsenergin avleds genom själva motorn, vilket bidrar till att avbrott till följd av för hög bromsspänning undviks. Tillgängligt bromsmoment fördubblas jämfört med konventionella bromsmetoder. I de flesta fall behövs inga mekaniska bromsar – bromschoppers och bromsmotstånd behövs bara när extremt korta bromstider är av nöden.

Eliminera felaktiga överströmsalarm

Frekvensomriktare med direkt momentreglering kontrollerar motormomentet, vilket effektivt eliminerar felaktiga larm orsakade av stötbelastningar, störningar i elförsörjningen eller felaktigt inställda ramptider. Detta är möjligt tack vare de snabba reaktionstiderna och den exakta styrningen av motorflödet baserat på den modellmodell som används i programvaran. Alla förändringar i frekvensomriktaren är direkt relaterade till motorns elektromagnetiska status, vilket ger smidig och noggrann styrning i alla lägen.

Hög dynamik utan pulsgivaråterkoppling

Den grundläggande delen av den direkta momentregleringen är motormodellen som ger noggranna uppskattningar av motorns faktiska flöde och moment. Genom att beräknade faktiska värden jämförs med referensvärden med en mycket hög beräkningsfrekvens skapas en loop för flödes- och momentreglering. Alla relevanta motorparametrar mäts automatiskt, tröghetsmomentet kontrolleras och interna parametrar ställs in automatiskt. Kombinerat med utmärkt bromskapacitet och exakt accelerations- och retardationsstyrning ger detta en momentresponstid som kan vara så liten som en millisekund, och en varvtalsprecision på upp till ±0,1 % av märkvarvtalet, även när motorn inte har någon separat givare. Typiska värden för konventionell givarlös vektorstyrning är en momentreaktionstid på 50–100 ms och en varvtalsnoggrannhet på ±1–2 %.