Điều khiển chuyển động có đặc điểm chu kỳ rõ ràng, nó là sự kết hợp của nhiều loại công nghệ cao, được sử dụng để đẩy tự động hóa công nghiệp, tự động hóa văn phòng và tự động hóa gia đình lên một giai đoạn cao hơn. Hiện nay, điều khiển chuyển động chủ yếu bao gồm ba phần: bộ truyền động biến tần (VFD), động cơ và bộ điều khiển.
VFD địa phương
Trung tâm của VFD là điện tử công suất và các phương pháp điều khiển.
1) Các thiết bị điện tử công suất Các thiết bị điện tử công suất nằm trong mạch đóng vai trò bật tắt và hoàn thiện nhiều loại thiết bị chuyển đổi, VFD là việc lắp đặt bộ chuyển đổi này nên được thực hiện cùng với sự phát triển của các bộ phận biến tần, chất lượng của các thành phần của biến tần phụ thuộc vào khả năng đóng-tắt của nó, chấp nhận dòng điện đóng-tắt và điện áp định mức; Kích thước tổn thất trong quá trình bật-tắt, chẳng hạn như sụt áp bão hòa và tổn thất chuyển mạch, quyết định hiệu suất và âm lượng của VFD; Tổn thất chuyển mạch có liên quan đến tần số chuyển mạch; Tần số chuyển mạch không chỉ liên quan đến nhiễu mà còn liên quan đến điện áp đầu ra và dạng sóng dòng điện. Điều đó có nghĩa là, các thiết bị điện tử công suất phải được thực hiện theo hướng điện áp cao, dòng điện lớn, tần số chuyển mạch cao và độ sụt điện áp nhỏ. Thyristor là một thiết bị bán điều khiển, thuộc thế hệ sản phẩm đầu tiên, nhưng tần số điều chế thấp, điều khiển phức tạp, hiệu suất thấp, công suất lớn, điện áp cao, lịch sử lâu dài, dù được sử dụng làm chỉnh lưu hay biến tần, đều tương đối trưởng thành.
Các thiết bị được điều khiển hoàn toàn bằng thyristor GTO và BJT, dù là lắp ráp máy cắt DC hay lắp ráp VFD, thyristor GTO đều độc quyền ứng dụng đầu máy điện. Đây cũng là đề tài nghiên cứu khoa học nghiêm túc được tổ chức giải quyết trong thời kỳ “Kế hoạch 5 năm lần thứ 8” ở Trung Quốc. Tuy nhiên, việc sử dụng VFD thyristor GTO cho các trung tâm khác đang gây tranh cãi vì mức tăng dòng điện của thyristor GTO quá nhỏ, khó bảo trì quá dòng và tần số điều chế thấp. Máy cắt điện một chiều và bộ chuyển đổi tín hiệu điều khiển từ xa (PWMVFD) lắp ráp với BJT rất phổ biến nhưng điện áp đầu ra không vượt quá 460V và công suất không vượt quá 400kW. BJT là một ổ đĩa hiện tại, tiêu thụ điện năng lớn, tần số điều chế thấp và độ ồn lớn, không đơn giản và đáng tin cậy như ổ điện áp của MOSFET. Nhưng loại sau có công suất nhỏ hơn, điện áp đầu ra thấp hơn và trên thị trường không có nhiều sản phẩm cạnh tranh.
Trong điều khiển chuyển động, thế hệ thiết bị điện tử công suất mới là IGBT và MCT: trước đây là MOS điều khiển BJT, ưu điểm là công suất và điện áp đã vượt qua BJT và có xu hướng thay thế; MOS sau điều khiển thyristor và về mặt lý thuyết có những ưu điểm của cả hai. Hai thiết bị mới này đều có sản phẩm trưởng thành, IGBT đã được triển khai đến thế hệ thứ tư và hiện tại, nước ngoài đang chuyển quy trình tiêu thụ vi điện tử sang điện tử công suất để sản xuất các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (). Thiết bị thông minh kết hợp mạch điều khiển và mạch bảo trì của IGBT được gọi là IPM, và bộ nguồn chuyển mạch được kết hợp với IPM, giúp VFD trở nên đáng tin cậy hơn, từng trở thành sản phẩm hàng đầu về điều chỉnh tốc độ, sẽ thay thế điều chỉnh tốc độ DC, và thế kỷ 21 sẽ là thời kỳ điều chỉnh tốc độ điều hòa.
2) Phương pháp điều khiển VFD áp dụng các phương pháp điều khiển khác nhau và có hiệu suất, đặc điểm và cách sử dụng điều chỉnh tốc độ khác nhau. Các phương pháp điều khiển được chia thành điều khiển vòng hở và điều khiển vòng kín. Điều khiển vòng hở bao gồm phương pháp điều khiển tỷ lệ U/f (điện áp và tần số); Vòng kín bao gồm điều khiển tần số trượt và các điều khiển vectơ khác nhau. Nhìn từ góc độ lịch sử phát triển cũng là từ vòng mở đến vòng kín. Điều khiển vectơ thông thường có thể so sánh với điều khiển dòng điện phần ứng của động cơ DC. Bây giờ các thông số động cơ AC có thể được dừng trực tiếp điều khiển mô-men xoắn trực tiếp, thuận tiện và chính xác, và độ chính xác điều khiển cao.