Kontrollsystemet til kraftomformer er den intelligente kjernen i hele systemet. Den er ansvarlig for overvåking, regulering og kontroll av alle trinn i omformeren for å sikre kvaliteten, stabiliteten og effektiviteten til utgående vekselstrøm.
Mikrokontroller eller DSP:
Kontrollsystemet bruker vanligvis en mikrokontroller eller digital signalprosessor (DSP) som hovedkontrollbrikke. Disse brikkene har en høy grad av databehandlings- og kontrollfunksjoner og er i stand til å utføre komplekse algoritmer og logisk kontroll. Mikrokontrollere brukes vanligvis for enklere applikasjoner, mens for applikasjoner som krever høyere ytelse, for eksempel høyytelses vekselrettere eller industrielle applikasjoner, velges ofte DSP-er.
Systemparametermåling og sensorer:
Kontrollsystemer er avhengige av sensorer for å måle systemparametere som utgangsstrøm, utgangsspenning, DC-forsyningsspenning osv. Nøyaktigheten til disse sensorene er avgjørende for å oppnå kontroll med lukket sløyfe og holde utgangsbølgeformen stabil.
Kontrollsløyfer med lukket sløyfe:
Kontrollsystemet bruker en lukket sløyfe, som er delt inn i to hovedaspekter: strømstyring og spenningskontroll. Strømkontroll med lukket sløyfe brukes vanligvis for å sikre at omformerens utgangsstrøm oppfyller en spesifisert målverdi, mens spenningskontroll med lukket sløyfe brukes til å opprettholde utgangsspenningen innenfor et forhåndsbestemt område. Disse to kontrollsløyfene oppnår presis kontroll av utgangen ved å sammenligne den faktiske målte verdien med målverdien og justere pulsbreddemodulasjonssignalet.
Pulse Width Modulation (PWM):
Kontrollsystemet bruker pulsbreddemodulasjonsteknologi for å justere på-tiden til svitsjeenheten for å kontrollere amplituden til utgangsbølgeformen. Genereringen av PWM-signaler involverer vanligvis komparatorer, trekantbølgegeneratorer og kontrolllogikk. Ved å justere pulsbredden kan styresystemet oppnå presis regulering av utgangsspenningen.
Frekvenslåsing og synkronisering:
I noen applikasjoner, spesielt i netttilkoblede omformere, er frekvenslåsing og synkronisering avgjørende. Kontrollsystemet må sikre at utgangsfrekvensen til omformeren er synkronisert med frekvensen til nettet for å oppnå effektiv injeksjon eller utvinning av elektrisk energi. Dette krever ofte bruk av spesialiserte synkroniseringskontrollalgoritmer.
Overstrøms- og overspenningsbeskyttelse:
Kontrollsystemet inkluderer også overstrøm- og overspenningsbeskyttelsesfunksjoner for å forhindre skade på omformeren og tilkoblet utstyr under unormale systemdriftsforhold. Disse beskyttelsesmekanismene sikrer systemsikkerhet og pålitelighet ved å overvåke strøm og spenning og kutte av utgangen når innstilte terskler nås.
Kommunikasjonsgrensesnitt:
Kontrollsystemer inkluderer ofte også kommunikasjonsgrensesnitt for å kommunisere med andre systemer eller overvåkingsutstyr. Dette kan inkludere et serielt kommunikasjonsgrensesnitt (som RS-485) eller et Ethernet-grensesnitt, som lar brukere fjernovervåke og kontrollere driftsstatusen til omformeren.
