Hệ thống điều khiển của biến tần điện là lõi thông minh của toàn bộ hệ thống. Nó có nhiệm vụ giám sát, điều hòa, điều khiển tất cả các công đoạn của biến tần nhằm đảm bảo chất lượng, tính ổn định và hiệu quả của nguồn điện xoay chiều đầu ra.
Vi điều khiển hoặc DSP:
Hệ thống điều khiển thường sử dụng bộ vi điều khiển hoặc bộ xử lý tín hiệu số (DSP) làm chip điều khiển chính. Những con chip này có khả năng tính toán và điều khiển ở mức độ cao, đồng thời có khả năng thực hiện các thuật toán và điều khiển logic phức tạp. Bộ vi điều khiển thường được sử dụng cho các ứng dụng đơn giản hơn, trong khi đối với các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao hơn, chẳng hạn như bộ biến tần hiệu suất cao hoặc ứng dụng cấp công nghiệp, DSP thường được chọn.
Đo lường thông số hệ thống và cảm biến:
Hệ thống điều khiển dựa vào các cảm biến để đo các thông số hệ thống như dòng điện đầu ra, điện áp đầu ra, điện áp nguồn DC, v.v. Độ chính xác của các cảm biến này rất quan trọng để đạt được khả năng điều khiển vòng kín và giữ cho dạng sóng đầu ra ổn định.
Vòng điều khiển vòng kín:
Hệ thống điều khiển áp dụng vòng điều khiển vòng kín, được chia thành hai khía cạnh chính: điều khiển dòng điện và điều khiển điện áp. Điều khiển vòng kín hiện tại thường được sử dụng để đảm bảo rằng dòng điện đầu ra của biến tần đáp ứng một giá trị mục tiêu đã chỉ định, trong khi điều khiển vòng kín điện áp được sử dụng để duy trì điện áp đầu ra trong phạm vi xác định trước. Hai vòng điều khiển này đạt được khả năng kiểm soát đầu ra chính xác bằng cách so sánh giá trị đo thực tế với giá trị mục tiêu và điều chỉnh tín hiệu điều chế độ rộng xung.
Điều chế độ rộng xung (PWM):
Hệ thống điều khiển sử dụng công nghệ điều chế độ rộng xung để điều chỉnh thời gian bật của thiết bị chuyển mạch nhằm điều khiển biên độ của dạng sóng đầu ra. Việc tạo ra tín hiệuPWM thường liên quan đến bộ so sánh, bộ tạo sóng tam giác và logic điều khiển. Bằng cách điều chỉnh độ rộng xung, hệ thống điều khiển có thể đạt được sự điều chỉnh chính xác về điện áp đầu ra.
Khóa tần số và đồng bộ hóa:
Trong một số ứng dụng, đặc biệt là trong các bộ biến tần nối lưới, việc khóa và đồng bộ hóa tần số là rất quan trọng. Hệ thống điều khiển cần đảm bảo rằng tần số đầu ra của biến tần được đồng bộ hóa với tần số của lưới điện để đạt được hiệu quả bơm hoặc trích xuất năng lượng điện. Điều này thường đòi hỏi phải sử dụng các thuật toán điều khiển đồng bộ hóa chuyên dụng.
Bảo vệ quá dòng và quá áp:
Hệ thống điều khiển cũng bao gồm các tính năng bảo vệ quá dòng và quá áp để tránh hư hỏng biến tần và thiết bị được kết nối trong điều kiện vận hành hệ thống bất thường. Các cơ chế bảo vệ này đảm bảo độ an toàn và độ tin cậy của hệ thống bằng cách giám sát dòng điện và điện áp, đồng thời cắt đầu ra khi đạt đến ngưỡng cài đặt.
Giao diện truyền thông:
Hệ thống điều khiển thường bao gồm các giao diện truyền thông để liên lạc với các hệ thống hoặc thiết bị giám sát khác. Điều này có thể bao gồm giao diện truyền thông nối tiếp (như RS-485) hoặc giao diện Ethernet, cho phép người dùng giám sát và kiểm soát từ xa trạng thái hoạt động của biến tần.
