Вентильный электропривод как современная замена традиционным двигателям

Современная электроника и микропроцесорная техника развивается стремительными темпами. На смену дискретной логике пришли дешевые, производительные и компактные восьмибитные микроконтроллеры, а теперь они сдают свои позиции еще более производительным тридцатидвухбитным микроконтроллерам, которые постепенно сравниваются с ними по цене. Появляются новые цифровые сигнальные процессоры, способные в реальном времени производить сложные математические вычисления. Такой прогресс в микроэлектронике произвел целую революцию во многих отраслях промышленного оборудования. Современный электропривод - одна из тех областей, в которых новые электронные компоненты вызывают самые серьезные изменения в технологиях.

В частности, именно появление мощных микроконтроллеров с развитой переферией позволило создать качественные вентильные приводы на основе бесколлекторных двигателей постоянного тока, с характеристиками, недостижимыми ранее. Современный вентильный привод - это высокоточная система с цифровым управлением, имеющая широкий диапазон регулирования, превосходные динамические характеристики и высокий КПД. Благодаря отсутствию щеток и механических контактов ресурс вентильного двигателя очень велик и ограничен, по сути, только ресурсом подшипников. Отличие вентильного двигателя заключается в том, что функции коллектора (коммутатора фаз) выполняет электронная схема. Раньше для этих целей использовалась простая схема из вентильного коммутатора на транзисторах. Это обеспечивало достаточно качественное вращение вентильного двигателя. Однако именно прогресс в цифровых системах управления позволил вывести этот тип двигателей на новый качественный уровень. Современный микропроцессор способен реализовать сложнейшие алгоритмы управления, в том числе векторное управление, когда привод способен напрямую управлять вектором магнитного поля. Это обесечивает широчайший диапазон регулирования и высокую точность привода. Более того, современные цифровые системы могут обеспечить бездатчиковое управление двигателем, что ощутимо снижает его себетоимость. Конечно, бездатчиковое управление не может обеспечить такого же качества, как управление с использованием датчиков положения ротора, являющихся в обычных приводах неотъемлимой частью конструкции, но, тем не менее, в областях, не требующих высокой точности, бездатчиковое управление повышает экономическую эффективность.

Важным отличием вентильного привода можно назвать линейную механическую характеристику, аналогичную характеристике двигателя постоянного тока. Это позволяет наиболее просто управлять исполнительным механизмом на основе такого привода. Кроме того, современные цифровые алгоритмы управления способны реализовать практически любую требуемую характеристику. Ощутимым преимуществом вентильного электропривода является так же низкий уровень шума и вибраций.

Таким образом, вентильный привод является одним из самых перспективных типов электропривода, учитывая, что его стоимость в последнее время неуклонно снижается. Данные двигатели идеально подходят для замены двигателей постоянного тока, а так же для применения в тех областях, где требуется высокая точность управления и качественные динамические характеристики. В частности, вентильный привод может составить конкуренцию асинхронному двигателю, существенно расширив точность и диапазон регулирования. Конечно, современная электроника дала второе дыхание и классическому асинхронному двигателю, так же существенно повысив его характеристики, но сравнивая этого "ветерана" промышленного оборудования и вентильного привода можно говорить о том, что вентильный привод не только является шагом вперед в области приводов исполнительных механизмов, но и открывает новые горизонты применения систем на основе электроприводов.