Le unità elettriche sono sistemi che controllano il movimento delle macchine elettriche, ampiamente utilizzati nelle applicazioni industriali per ottenere un controllo preciso della velocità e della coppia.

Modellazione di azionamenti elettrici

La modellazione comporta la creazione di rappresentazioni matematiche di azionamenti elettrici per analizzare il loro comportamento, includendo in genere i componenti elettrici e meccanici del sistema. La parte elettrica utilizza spesso equazioni differenziali basate sulle leggi dei circuiti, mentre la parte meccanica considera l'inerzia e la coppia di carico.

Analogamente, le unità AC come motori ad induzione sono modellate utilizzando i rispettivi circuiti equivalenti e le equazioni del flusso. La modellazione accurata è fondamentale per la progettazione di strategie di controllo efficaci.

Strategie di controllo per unità elettriche

Le tecniche comuni includono il controllo proporzionale-integrale-derivativo (PID), il controllo orientato al campo (FOC), il controllo diretto della coppia (DTC), che migliorano il tempo di risposta e la stabilità.

Il controllo orientato al campo trasforma le correnti dello statore in un telaio di riferimento rotante, semplificando il controllo delle macchine AC. DTC gestisce direttamente la coppia e il flusso, fornendo una risposta dinamica veloce. La selezione dipende dai requisiti applicativi e dalla complessità del sistema.

Calcoli pratici

Le calcoli comportano la determinazione di parametri come coppia motore, potenza ed efficienza, ad esempio la coppia di un motore DC può essere calcolata utilizzando:

T = k]t[]] ]]][]

T]] è coppia, k[]][[] è la coppia costante, e I]]]]]]][FLT: corrente di calcolo è la tensione simile.

Il design pratico prevede anche la scelta di valutazioni appropriate inverter, il calcolo delle frequenze di commutazione e la garanzia di non superare i limiti termici, garantendo che l'unità funzioni in modo efficiente e affidabile in varie condizioni di carico.