Область применения современных частотных регуляторов, которые используются в системах управления электродвигателями различного типа и мощности, достаточно обширна. Например, наша компания предлагает частотники, которые могут применяться практически во всех отраслях, начиная от маломощных моторов исполнительных механизмов и станков, заканчивая электродвигателями систем водоснабжения, вентиляции, лифтового хозяйства.
Качественная, безопасная и экономичная работа таких систем невозможна без точного управления исполнительными механизмами. В данном случае речь идет об управлении режимом работы частотного регулятора, которое должно выполнятся легко и в большинстве случаев – автоматически. Именно поэтому для автоматизации процессов управления режимами работы нагрузки регуляторов, представленных в нашем каталоге, используется принцип пропорционально-интегрально-дифференциальной регулировки или ПИД.
Принцип работы ПИД-систем
В обычных системах автоматики с обратной связью на управляющую цепь возвращается только разница между текущим режимом работы оборудования и требуемым. Например, для систем, которые построены на электродвигателях различного типа, это может быть:
- Скорость вращения ротора;
- Скорость воздушного потока для вентиляционных систем;
- Температура для систем кондиционирования;
- Давление воды для насосных систем.
В любом случае задается номинальный рабочий параметр, определяется отклонение от текущего и вносится корректива в режим работы. При такой схеме невозможно исключить постоянные колебания относительно измеряемого параметра, поскольку текущий режим будет постоянно «проскакивать» через оптимальную точку. В большинстве случаев это просто приводит к неэкономному расходу ресурсов и износу системы, но в некоторых задачах подобное поведение системы может быть крайне нежелательно, например, при управлении работой лифтов.
В ПИД системах к разностному сигналу обратной связи добавляется еще и его дифференциальная составляющая, которая дает автоматике данные о скорости приближения контролируемого параметра к заданному.
При использовании такой системы настройка пид регулятора предполагает установку двух основных значений:
- Требуемого режима работы, например, скорости вращения двигателя;
- Оптимальной кривой изменения режима работы в зависимости от разницы значений и скорости приближения контролируемого параметра к заданному.
Например, когда производится настройка pid регулятора для обеспечения стабильной скорости вращения ротора электромотора в системе, требуется задать ряд параметров:
- Номинальную частоту вращения;
- Коэффициент дифференциальной и интегральной составляющий обратной связи, отражающий скорость изменения режима работы;
- Кривая зависимости скорости вращения от значений дифференциального и интегрального коэффициентов;
- Уровень дискретизации, то есть интервал времени, через который производится замер, вычисление и изменение режима работы.
По факту проектирование и точная настройка пид регулирования – задача достаточно сложная и решать ее можно несколькими методами.
Методы настроек пид регулятора можно разделить на два типа:
- Параметры настроек рассчитываются на основе построенной математической модели системы. Метод достаточно сложный, требует соответствующей инженерной подготовки и использования система автоматизированного проектирования.
- Настройка пид параметров методом подбора. Простая технология, которая позволяет быстро получить приемлемый, но не всегда самый оптимальный, режим работы системы.
В частотных регуляторах с ПИД, например, серии innovert, представленных в нашем интернет-магазине, PID-регулятор уже встроен и настроен в соответствии с назначением серии частотника. При установке частотного регулятора в систему нужно только следовать инструкции по настройке устройства. Кроме автоматического управления такие частотники поддерживают и ручной режим. Также, в зависимости от модели, можно использовать дополнительные датчики и с их помощью учесть не только режим работы двигателя, но и изменять его в зависимости от состояния всей системы.
Использование частотных регуляторов с ПИД позволит в разы увеличить точность работы двигателей, сделать любую систему на их основе стабильной и безопасной.
