Sterowanie ruchem ma oczywiste cechy charakterystyczne dla epoki, jest połączeniem różnych zaawansowanych technologii, wykorzystywanych do wyniesienia automatyki przemysłowej, automatyki biurowej i automatyki domowej na wyższy poziom. Obecnie sterowanie ruchem składa się głównie z trzech części: napędu o zmiennej częstotliwości (VFD), silnika i sterownika.
Lokalny VFD
Centrum VFD stanowi elektronika mocy i metody sterowania.
1) Urządzenia energoelektroniczne Urządzenia energoelektroniczne znajdują się w obwodzie, aby pełnić rolę włączania i wyłączania oraz uzupełniać różnorodne urządzenia konwertujące. VFD to instalacja tego konwertera, więc jest ona przeprowadzana wraz z rozwojem części falownika, jakością elementy falownika zależą od jego zdolności włączania i wyłączania, akceptowania prądu włączania i wyłączania oraz napięcia znamionowego; Wielkość strat w procesie włączania i wyłączania, takich jak spadek napięcia nasycenia i strata przełączania, określa wydajność i objętość VFD; Straty przełączania są powiązane z częstotliwością przełączania; Częstotliwość przełączania jest związana z szumem, ale także z kształtem fali napięcia wyjściowego i prądu. Oznacza to, że urządzenia energoelektroniczne powinny być prowadzone w kierunku wysokiego napięcia, dużego prądu, wysokiej częstotliwości przełączania i małego spadku napięcia przy włączeniu. Tyrystor jest urządzeniem częściowo sterowanym, należącym do pierwszej generacji produktów, ale niska częstotliwość modulacji, złożone sterowanie, niska wydajność, duża pojemność, wysokie napięcie, długa historia, niezależnie od tego, czy używany jako prostownik czy falownik, jest stosunkowo dojrzały.
W pełni kontrolowane urządzenia tyrystory GTO i BJT, niezależnie od tego, czy jest to montaż przerywaczy prądu stałego, czy montaż VFD, tyrystory GTO mają monopol na zastosowanie lokomotyw elektrycznych. Jest to także poważny temat badań naukowych, którym należy się zająć w Chinach w okresie „ósmego planu pięcioletniego”. Jednakże zastosowanie tyrystorowych VFD GTO w innych ośrodkach budzi kontrowersje, ponieważ wzmocnienie pozaprądowe tyrystorów GTO jest zbyt małe, konserwacja nadprądowa jest trudna, a częstotliwość modulacji jest niska. Dużą popularnością cieszą się choppery prądu stałego i PWMVFD montowane na BJT, ale napięcie wyjściowe nie przekracza 460 V, a moc nie przekracza 400 kW. BJT to napęd prądowy, duży pobór mocy, niska częstotliwość modulacji i duży szum, który nie jest tak prosty i niezawodny jak napęd napięciowy MOSFET. Ale ten ostatni ma mniejszą pojemność i niższe napięcie wyjściowe, a na rynku nie ma zbyt wielu konkurencyjnych produktów.
W sterowaniu ruchem nową generacją urządzeń energoelektronicznych są IGBT i MCT: pierwsza to MOS sterująca BJT, zaletą jest to, że pojemność i napięcie przewyższają BJT i istnieje tendencja do ich wymiany; Ten ostatni MOS napędza tyrystory i teoretycznie ma zalety obu. Te dwa nowe urządzenia mają dojrzałe produkty, IGBT został wdrożony do czwartej generacji, a obecnie zagraniczne kraje przenoszą proces zużycia mikroelektroniki do energoelektroniki, dzięki czemu produkowane są układy scalone specyficzne dla aplikacji. Inteligentne urządzenie, które łączy obwód napędowy i obwód konserwacyjny IGBT, nazywa się IPM, a zasilacz impulsowy jest połączony z IPM, co sprawia, że VFD jest bardziej niezawodny, gdy stanie się wiodącym produktem regulacji prędkości, zastąpi regulację prędkości DC, a wiek XXI będzie okresem regulacji prędkości prądu przemiennego.
2) Metoda sterowania Przetwornica częstotliwości przyjmuje różne metody sterowania i ma różną wydajność, charakterystykę i zastosowanie w zakresie regulacji prędkości. Metody sterowania można ogólnie podzielić na sterowanie w pętli otwartej i w pętli zamkniętej. Sterowanie w pętli otwartej obejmuje metodę sterowania proporcjonalnego U/f (napięcie i częstotliwość); Zamknięta pętla obejmuje sterowanie częstotliwością poślizgu i różne sterowanie wektorowe. Z punktu widzenia historii rozwoju jest to także przejście od pętli otwartej do pętli zamkniętej. Zwykłe sterowanie wektorowe jest porównywalne ze sterowaniem prądem twornika silników prądu stałego. Teraz parametry silnika prądu przemiennego można bezpośrednio zatrzymać, bezpośrednio sterując momentem obrotowym, co jest wygodne i dokładne, a dokładność sterowania jest wysoka.