4Частотно-токовый электропривод с векторным управлением

4.1Общие положения

Для реализации электропривода с векторным управлением и выполнения исследований на имитационных моделях в Simulink произвольно выберем асинхронный двигатель (АД), например, типа RA90S6 (см. таблицу 1.2) и примерно подходящий преобразователь частоты (ПЧ) модели VFВ40-004 шведской фирмы Emotron AB.

Основные параметры преобразователя сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.6 – Преобразователи частоты серии VFB40 1,5…7,5кВт

Тип VFB40	-004	-006	-008	-010	-012	-016
Номинальная мощность, кВт	1,5	2,2	3	4	5,5	7,5
Номинальный выходной ток, А	4	6	7,5	9,5	12	16
Ограничение токаI_GL, 120 c, А	6	9	11,3	14,3	18	24
Пиковый ток двигателя, А	10,7	16,1	20,2	25,5	32,2	42,9
Входной ток, А	4,5	6,8	8,5	10,5	13,3	17,8
Окружающая температура при номинальной мощности, С	0-40
Частота коммутации f_s, кГц	Максимум 3 кГц
К.п.д. (Р_ном при f_s=1,5 кГц), %	97
Потери (Р_ном при f_s=1,5 кГц), Вт	45	66	90	120	165	225
Снижение мощности, %/С	Снижение мощности не требуется
Степень защиты	IP20
Размер	В1
Размеры, ВхШхГ, мм	360х126х260
Вес, кг	7

Используем модель расчёта параметров схемы замещения Fig1_51 и подготовим параметры схемы замещения двигателя RA90S6.

Паспортные данные двигателя приведены в таблице 4.2, а результаты расчёта сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.7 – Технические данные двигателя RA90S6

P_ном.,

кВт

Масса,

кГ

n_ном,

об/мин

η,

Cos φ

Отн.ед

I_н,

I_п/I_н,

Отн.ед

М_п/М_н,

Отн.ед

М_max/М_н,

Отн.ед

кГ·м²

0.75

935

0,72

2,2

2,5

0,004

Таблица 4.8 – Параметры двигателя в абсолютных единицах

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Ub, B	311,1	Kr, О.е	0,9344
Ib, A	3,394	R, Ом	5,503
Mb, Нм	15,08	Ls’, Гн	0,06796
Rs, Ом	2,681	Tr, c	0,1655
Rr, Ом	3,233	1/J	125
Ls=Lr, Гн	0,5352	Mn, Нм	7,66
Lm, Гн	0,5	Lls, мГн	35.2
T’s, с	0,0123	Llr, мГн	35,2

Для построения имитационных моделей необходимо принять определённый уровень идеализации свойств АД и ПЧ. В теории электропривода переменного тока общепринятыми допущениями принято считать следующие:

не учитываются потери в стали;
рассматривается трёхфазный симметричный режим работы;
насыщением магнитной цепи АД пренебрегаем;
принимаются напряжения на выходе ПЧ синусоидальной формы;
пренебрегаем энергетической связью между АД и ПЧ.

В соответствии с установившимися традициями проектирования средств управления принимаем максимальные уровни входных сигналов управления и выходных напряжений управления (регуляторов) на уровне ±10В. По этому:

Коэффициент обратной связи по току ;