การควบคุมการเคลื่อนไหวมีลักษณะเฉพาะในช่วงเวลาที่ชัดเจน เป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีขั้นสูงต่างๆ ที่ใช้ในการผลักดันระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ระบบอัตโนมัติในสำนักงาน และระบบอัตโนมัติในบ้านให้ก้าวไปสู่ระดับที่สูงขึ้น ในปัจจุบัน การควบคุมการเคลื่อนไหวส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามส่วน: ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD) มอเตอร์ และตัวควบคุม
VFD ในพื้นที่
ศูนย์กลางของ VFD คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและวิธีการควบคุม
1) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังอยู่ในวงจรเพื่อทำหน้าที่เปิด-ปิดและทำหน้าที่แปลงอุปกรณ์ต่างๆ ครบถ้วน โดย VFD เป็นการติดตั้งตัวแปลงนี้จึงดำเนินการพัฒนาชิ้นส่วนอินเวอร์เตอร์คุณภาพของ ส่วนประกอบของอินเวอร์เตอร์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการเปิด-ปิด ยอมรับกระแสเปิด-ปิด และแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ขนาดของการสูญเสียในกระบวนการเปิด-ปิด เช่น แรงดันตกคร่อมและการสูญเสียสวิตช์ จะกำหนดประสิทธิภาพและปริมาตรของ VFD การสูญเสียการสลับเกี่ยวข้องกับความถี่ในการสลับ ความถี่สวิตชิ่งเกี่ยวข้องกับสัญญาณรบกวน แต่ยังรวมถึงแรงดันเอาต์พุตและรูปคลื่นของกระแสด้วย กล่าวคือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังควรดำเนินการในทิศทางของไฟฟ้าแรงสูง กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ ความถี่สวิตชิ่งสูง และแรงดันตกคร่อมเล็กน้อย ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์กึ่งควบคุมซึ่งเป็นของผลิตภัณฑ์รุ่นแรก แต่มีความถี่การมอดูเลตต่ำ การควบคุมที่ซับซ้อน ประสิทธิภาพต่ำ ความจุขนาดใหญ่ ไฟฟ้าแรงสูง ประวัติอันยาวนาน ไม่ว่าจะใช้เป็นวงจรเรียงกระแสหรืออินเวอร์เตอร์ ค่อนข้างสมบูรณ์
อุปกรณ์ควบคุมเต็มรูปแบบไทริสเตอร์ GTO และ BJT ไม่ว่าจะเป็นการประกอบสับ DC หรือการประกอบ VFD ไทริสเตอร์ GTO เป็นผู้ผูกขาดในการใช้งานหัวรถจักรไฟฟ้า นี่เป็นหัวข้อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่จริงจังซึ่งจัดขึ้นเพื่อจัดการในช่วง "แผนห้าปีฉบับที่ 8" ในประเทศจีน อย่างไรก็ตาม การใช้ไทริสเตอร์ GTO VFD สำหรับศูนย์อื่นๆ ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ เนื่องจากอัตราขยายนอกกระแสของไทริสเตอร์ GTO น้อยเกินไป การบำรุงรักษากระแสเกินเป็นเรื่องยาก และความถี่การมอดูเลตต่ำ สับ DC และ PWMVFD ที่ประกอบกับ BJT เป็นที่นิยมมาก แต่แรงดันเอาต์พุตไม่เกิน 460V และความจุไม่เกิน 400kW BJT เป็นไดรฟ์ปัจจุบัน ใช้พลังงานมาก ความถี่มอดูเลชั่นต่ำ และมีสัญญาณรบกวนสูง ซึ่งไม่ง่ายและเชื่อถือได้เท่ากับไดรฟ์แรงดันไฟฟ้าของ MOSFET แต่รุ่นหลังมีความจุน้อยกว่าและแรงดันไฟขาออกต่ำกว่า และไม่มีผลิตภัณฑ์ที่สามารถแข่งขันได้มากนักในตลาด
ในการควบคุมการเคลื่อนไหว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังรุ่นใหม่คือ IGBT และ MCT โดยแบบแรกคือ MOS ที่ขับเคลื่อน BJT ข้อดีคือความจุและแรงดันไฟฟ้าเกิน BJT และมีแนวโน้มที่จะแทนที่ MOS รุ่นหลังขับเคลื่อนไทริสเตอร์ และในทางทฤษฎีก็มีข้อดีของทั้งสองอย่าง อุปกรณ์ใหม่ทั้งสองนี้มีผลิตภัณฑ์ที่ครบถ้วนสมบูรณ์ IGBT ได้ดำเนินการไปจนถึงรุ่นที่สี่ และในปัจจุบัน ต่างประเทศกำลังถ่ายโอนกระบวนการการบริโภคของไมโครอิเล็กทรอนิกส์ไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง เพื่อที่จะผลิตวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน () อุปกรณ์อัจฉริยะที่รวมวงจรขับเคลื่อนและวงจรบำรุงรักษาของ IGBT เรียกว่า IPM และแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งรวมกับ IPM ซึ่งทำให้ VFD น่าเชื่อถือมากขึ้น ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นผลิตภัณฑ์ชั้นนำด้านการควบคุมความเร็ว จะมาแทนที่การควบคุมความเร็ว DC และศตวรรษที่ 21 จะเป็นช่วงเวลาของการควบคุมความเร็วของไฟฟ้ากระแสสลับ
2) วิธีการควบคุม VFD ใช้วิธีการควบคุมที่แตกต่างกัน และมีประสิทธิภาพในการปรับความเร็ว คุณลักษณะ และการใช้งานที่แตกต่างกัน วิธีการควบคุมแบ่งกว้างๆ เป็นการควบคุมแบบวงเปิดและแบบวงปิด การควบคุมแบบวงเปิดประกอบด้วยวิธีการควบคุมตามสัดส่วน U/f (แรงดันและความถี่) วงปิดประกอบด้วยการควบคุมความถี่สลิปและการควบคุมเวกเตอร์ต่างๆ จากมุมมองของประวัติการพัฒนา มันมาจากวงเปิดถึงวงปิดด้วย การควบคุมเวกเตอร์ตามปกติสามารถเทียบเคียงได้กับการควบคุมกระแสกระดองของมอเตอร์กระแสตรง ขณะนี้พารามิเตอร์มอเตอร์ AC สามารถหยุดการควบคุมแรงบิดโดยตรงได้โดยตรง ซึ่งสะดวกและแม่นยำ และความแม่นยำในการควบคุมก็สูง