Принципы построения систем векторного частотно- токового управления ад

Скоростные и механические характеристики совокупности ТП-Д.

Скоростные хар-ки ДПТ НВ описываются уравнением:

Внешняя хар-ка ТП в режиме постоянного тока:

Получено из схемы замещения ТП

В зоне прерывистых токов:

р –число пульсаций выпр. ЭДС.

При -имеет место гранично-постоянный режим, для которого

при пренебрежении падения напряжения на активном сопротивлении питающей фазы. Механические и скоростные характеристики ТП-Д отличаются от внешних хар-ик преобразователя громадным наклоном.

Правила построения совокупностей векторного частотно- токового управления Преисподняя

Совокупность векторного управления асинхронным электроприводом в самоё общем случае обязана решать задачи регулирования и скорости двигателя и стабилизации момента.

Формирование момента Преисподняя в соответствии вероятно за счет действий на безотносительные значения векторов потокосцеплений ,токов и фазовых сдвигов между ними. От того, какие конкретно вектора выбраны в качестве регулируемых будет зависеть техническая реализация и принцип построения совокупности управления электроприводом.

а) б)

Рис.7.1. Векторные диаграммы Преисподняя при ориентации по потокосцеплениям ym (а) и y2 (б)

В случае если воспользоваться уравнением , то в качестве регулируемых будут выбраны вектора и . Анализ рис. 7.1, а разрешает трактовать Преисподняя как эквивалентную машину постоянного тока. В случае если ротор Преисподняя сопоставить якорю двигателя постоянного тока (ДПТ), а статорные обмотки – обмоткам возбуждения ДПТ, то составляющая тока статора I1х , синфазная потокосцеплению , может интерпретироваться как ток возбуждения ДПТ, составляющая I1у – как ток его компенсационной обмотки, составляющая I2у – как поперечная составляющая поля якоря ДПТ , составляющая I2х – как размагничивающая продольная реакция якоря. Потокосцепление определяется током и, следовательно, в совокупности координат x, y, которая связана с вектором потокосцепления , составляющие I1у и I2у равны и имеют различные символы, а встречно направленные составляющие I1х и I2х определяют модуль потокосцепления

В приведенной интерпретации отличительные изюминки Преисподняя от ДПТ в том, что на статоре Преисподняя нет раздельно эквивалентной компенсации и обмотки возбуждения поперечной реакции якоря (эти обмотки как бы совмещены), а ось х, которая связана с потокосцеплением вращается относительно статора со скоростью . Эти особенности формирования момента определяют главные положения при технической реализации совокупности векторного управления. Так вектор возможно выяснен измерением посредством датчиков Холла его составляющих Yma и Ymb на неподвижные относительно статора оси a и b, как . Наряду с этим модуль потокосцепления , а угол между осями a, b неподвижной совокупности координат и осями x, y совокупности координат, вращающейся со скоростью j0.эл = arc cos (Yma / eYme). Составляющие вектора в совокупности координат a, b смогут быть выяснены через токи фаз статора IА, IВ, IС как ; .

В совокупности координат x, y проекции вектора тока I1a и I1b определяются как

; . (7.1)

Они представляются сигналами постоянного тока и не зависят от частоты питания Преисподняя. Учитывая это, совокупность векторного управления может строиться подобно совокупностям управления двигателями постоянного тока, где составляющая I1x тока статора определяет потокосцепление ym Преисподняя (магнитный поток ДПТ), а составляющая I1уявляется моментной составляющей тока статора (подобна току якоря ДПТ).

Так совокупность векторного управления с опорным вектором потокосцепления ym должна иметь два канала управления: канал управления модулем ym и канал управления угловой скорости ротора Преисподняя. По аналогии с ДПТ канал управления скоростью обязан содержать внутренний контур управления составляющей тока статора I1у, эквивалентной току якоря ДПТ, и внешний контур управления угловой скоростью ротора. Канал управления модулем потокосцепления ym обязан содержать контур управления составляющей тока статора I1x, эквивалентной току возбуждения ДПТ. На данный канал влияет и составляющая тока статора I1у в виде трансформаторных ЭДС, пропорциональных рассеяниям ротора и статора.

Ответственной изюминкой совокупности управления с опорным вектором потокосцепления ym есть возможность его прямого измерения посредством датчиков, установленных в воздушном зазоре Преисподняя. Подобные системы имеют более высокие показатели качества управления если сравнивать с совокупностями, где употребляется косвенный (расчетный) путь определения сигналов обратных связей.

При стабилизации потокосцепления ротора (при Y2 =const) механические характеристики Преисподняя подобны чертям ДПТ свободного возбуждения. Потому, что технические решения и теория замкнутых совокупностей управления электроприводом с ДПТ свободного возбуждения достаточно апробированы, то понятна привлекательность применения совокупностей векторного управления с управлением по потоку ротора.

Векторная диаграмма токов и потокосцеплений Преисподняя при стабилизации потокосцепления ротора приведена на рис. 7.1, б. Тут ось х совмещена с вектором . Наряду с этим ;

; I’2х = 0; I’2у = — Y2 w0н sа / R’2 , т.е. в установившемся режиме вектор тока ротора перпендикулярен вектору , а составляющие тока статора ; ,

где — электромагнитная постоянная времени цепи ротора.

В двигательном режиме (sa 0 ) вектор тока статора опережает вектор на угол .

Наряду с этим вектор тока ротора отстает от на угол 90 эл. град. и при Y2 = const модуль тока ротора изменяется пропорционально полному скольжению.

Финиш вектора скользит на протяжении прямой 2, перпенд вектору (рис. 7.1, б). Наряду с этим составляющая I1x определяет потокосцепление Y2 , а I1у компенсирует влияние на него реакции ротора.

Результирующая составляющая токов ротора и статора по оси у формирует составляющую потокосцепления . Наряду с этим финиш вектора будет скользить по прямой 3, перпендикулярной вектору . Подобно годограф вектора характеризуется прямой 4 (рис. 7.1, б).

В соответствии с уравнением совокупности электромагнитный момент Преисподняя определяется сотрудничеством ортогональных составляющих потокосцепления ротора Y2 = Y2х = Lm I1x и тока статора I1y . Так, при стабилизации Y2 , как и при стабилизации Ym , совокупность векторного управления будет подобна системам управления двигателями постоянного тока, где составляющая I1x тока статора определяет потокосцепление Y2 Преисподняя (магнитный поток ДПТ), а составляющая I1уявляется моментной составляющей тока статора (подобна току якоря ДПТ).

Плавный пуск электродвигателей


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: