Tìm hiểu chế độ sensorless vector control trong biến tần

Phân biệt chế độ v/f vector vòng hở- vòng kín của biến tần

Hôm nay abientan sẽ chia sẻ đến các bạn một số thông tin về chế độ điều khiển v/f vector control vòng hở và vòng kín trong biến tần. Giúp các bạn có thể nắm rõ về khái niệm cũng như ứng dụng trong thực tế.

Khái niệm cơ bản về chế độ điều khiển V/F của biến tần

V/f là kiểu điều khiển cơ bản nhất mà hầu như mọi loại biến tần đều có tích hợp phương pháp điều khiển này. Ở chế độ này biến tần sẽ xuất điện áp ngõ ra tỷ lệ thuận với tần số. Có nghĩa là biến tần sẽ điều khiển tần số từ 0-Fmax tương ứng với 0-Vmax. Nhưng bạn cần lưu ý cài tần số base( cơ bản) của động cơ, bởi vì điện áp chỉ tăng từ 0-Fbase, khi tăng tần số qua mức này thì điện áp sẽ không tăng nữa.

Vì vậy khi sử dụng biến tần các bạn nên kiểm tra nameplate của động cơ để cài thông số Fbase của motor để giúp biến tần điều khiển điện áp một cách chính xác hơn tránh việc khi dùng biến tần làm cho motor bị yếu hay phát ra tiếng kêu.

Chế độ điều khiển v/f của biến tần
Chế độ điều khiển v/f của biến tần

Khi cài đặt biến tần chạy V/F cần lưu ý điều gì ?

Đối với chế độ v/f các bạn chỉ quan tâm tới các thông số như tần số max, tần số base, điện áp max  của motor. Đối với một số ứng dụng đặc biệt ta có thể cài lại đặc tuyến v/f không theo đường thẳng mà cài theo đặc tuyến của tải. Ví dụ đối với một số ứng dụng cần starting torque lớn thì ta cài điểm uốn để ở tần số thấp điện áp lớn hơn giúp biến tần có thể khởi động motor tốt hơn.

Khi cài chế độ điều khiển v/f các bạn cần lưu ý cài thêm các thông số bảo vệ như thời gian bảo vệ, dòng điện bảo vệ và các chế độ bảo vệ khác để giúp cho biến tần bảo vệ cho động cơ tốt hơn.

Đối với một số dạng ứng dụng tải nặng thì bạn nên cần cài thông số bù torque ở tần số thấp để giúp biến tần có thể khởi động động cơ được dễ dàng hơn.

Ứng dụng của chế độ điều khiển V/F

Chế độ v/f gần như là chế độ điều khiển mặc định trên tất cả các loại biến tần chính vì vậy nó có thể sử dụng cho rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp khác nhau. Một ứng dụng cơ bản như điều khiển bơm quạt, băng tải, máy trộn, khoái đều có thể cài đặt biến tần chạy ở chế độ v/f.

Lưy ý đối với một số loại bơm đặc biệt các bạn nên dùng loại biến tần có khả năng điều chỉnh được đường đặc tuyến v/f để có thể khởi động được loại bơm này mà biến tần không báo lỗi. Do điều khiển v/f là chế độ điều khiển đơn giản nhất đồng nghĩa với độ chính xác không cao, vì vậy đối với một số ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao các bạn nên tham khảo sang chế độ điều khiển vector kín và hở.

Định nghĩa chế độ điều khiển sensorless vector control trong biến tần

Chế độ điều khiển sensorless vector control hay còn có tên gọi khác là open loop vector control, ngoài ra cũng có thể gọi tạm tên tiếng Việt là vector vòng hở. Trong chế độ này biến tần sẽ giả lập một vector từ trường quay bên trong biến tần( giả lập bằng cách đo đạc thông số biến tần của dòng điện hồi tiếp về), sau đó điều chỉnh tần số và điện áp để kiểm soát tốc độ một cách chính xác hơn.

Chế độ open loop vector sẽ cho ra sự chính xác tốc độ cao hơn nhiều so với chế độ v/f tuy nhiên sẽ thấp hơn so với close loop vector. Tùy thuộc vào thuật toán điều khiển và giám sát tải của mỗi hãng mà dẫn tới chất lượng điều khiển cũng sẽ khác nhau. Chính vì vậy mà xảy ra trường hợp hai biến tần cùng chạy vector vòng hở nhưng có hãng chạy được, có hãng chạy không được.

Lưu ý khi cài đặt chế độ sensorless vector control trong biến tần

Khi cài đặt biến tần hoạt động ở chế độ sensorless vector thì các bạn cần phải tham khảo manual của biến tần xem nó có hỗ trợ chế độ này không ? Nếu có thì bạn hãy thực hiện theo từng bước như trong hướng dẫn của nhà sản xuất. Trong chế độ này thường yêu cầu chúng ta nhập chính xác thông số của motor và thực hiện auto tuning để biến tần có thể có được đầy đủ thông số về điện trở của các cực giúp cho việc điều khiển được chính xác hơn.

Lưu ý các bạn phải phân biết các chế độ điều khiển để cài đặt bởi vì nếu cài nhầm sang chế độ vector vòng kín sẽ khiến biến tần báo lỗi.

Ứng dụng của chế độ vector vòng hở trong biến tần

Đối với một số loại tải có momen không ổn định mà thay đổi liên tục ví dụ như nâng hạ thì chế độ điều khiển sensorless vector sẽ có ý nghĩa quan trọng trong việc điều khiển động cơ, trong trường hợp này biến tần sẽ sử dụng chế độ điều khiển vector để kiểm soát tốc độ của động cơ nếu cảm thấy vẫn chưa đủ điện áp và dòng điện để nâng vật lên thì biến tần sẽ tự động bù vào để đảm bảo quá trình nâng hạ được diễn ra một cách bình thường.

Ngoài ra chế độ điều khiển vector vòng hở còn ứng dụng ở một số loại máy bóc, ép gỗ giúp cho động cơ chính chạy với tốc độ chính xác cao hơn.

Định nghĩa chế độ điều khiển vector vòng kín của biến tần

Chế độ vector vòng kín( close loop vector control) là một dạng điều khiển dựa trên việc xây dựng vector từ trường quay bên trong của motor. Việc xác định tốc độ quay của từ trường sẽ dựa vào tốc độ quay thực của rotor bằng cách sử dụng cảm biến tốc độ quay hay còn gọi là encoder. Dựa vào thông số tốc độ thực đó mà biến tần sẽ sử dụng một số hàm điều khiển phức tạp liên quan tới tần số, điện áp, tần số sóng mang để điều khiển tốc độ của motor chính xác theo yêu cầu.

Về độ chính xác thì so với chế độ sensorless  vector thì khi điều khiển bằng vector vòng kín sẽ cao hơn rất nhiều. Tuy nhiên ở chế độ này đòi hỏi chúng ta phải lắp thêm encoder cho motor và card để biến tần có thể nhận tín hiệu enocder hồi tiếp về( đa số các loại biến tần đều phải gắn card đọc encoder rời).

Yêu cầu khi sử dụng chế độ điều khiển vector vòng kín trong biến tần

Để cài đặt được chế độ điều khiển vector vòng kín trong biến tần thì ta cần phải lưu ý như sau. Một là chế độ điều khiển này chỉ có trên một số dòng biến tần nhất định của các hãng biến tần, ví dụ như Yaskawa có một số dòng có chế độ điều khiển vòng kín như G5, G7, A1000, GA700. Vì vậy mà muốn biến tần hoạt động ở chế độ này thì bạn phải chọn dòng biến tần có hỗ trợ.

Hai là bạn phải đầu tư thêm card encoder giúp biến tần giao tiếp với encoder, card encoder này sẽ được chọn tùy theo điện áp, kiểu ngõ ra của encoder và mỗi loại biến tần sẽ chỉ hỗ trợ loại card riêng của nó mà thôi.

Ứng dụng của chế độ vector vòng kín trong biến tần

Với khả năng điều khiển chính xác rất cao chính vì vậy chế độ điều khiển vector vòng kín thường được sử dụng trong một số loại máy cắt và in để đạt được hiệu quả cao. Đối với một số hệ thống máy móc yêu cầu đồng tốc nhiều động cơ với nhau thì người ta cũng sử dụng chế độ close loop vector control để giúp việc đồng tốc được tốt hơn.

Ngoài ra một số hệ thống cẩu tháp hay máy kiểm tra vải hay băng tải yêu cầu độ chính xác thì cũng được trang bị thêm encoder để biến tần chạy cho những ứng dụng này trên cơ sở vector vòng kín để đảm bảo hoạt động của động cơ đạt được đúng tốc độ mong muốn.

Như vậy abientan đã giới thiệu một số thông tin về chế độ điều khiển v/f vector vòng hở và vector vòng kín, nếu cần thêm sự hỗ trợ và tư vấn xin vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới của website.

Tham khảo thêm sản phẩm: biến tần cũ giá rẻ