- •Глава 16. Типовые системы управления асинхронными частотно-регулируемыми электроприводами
- •16.1. Общие положения
- •16.2. Асинхронные электроприводы с частотно-параметрическим регулированием скорости
- •16.3. Системы асинхронного электропривода с частотно-токовым управлением
- •16.4. Система асинхронного электропривода с частотно-векторным регулированием скорости
- •16.4.1. Обобщенная электрическая машина
- •16.4.2. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым роботом как динамическое звено
- •16.4.3. Замкнутая система регулирования скорости с векторным управлением
16.4.3. Замкнутая система регулирования скорости с векторным управлением
Систему регулирования скорости целесообразно рассматривать и реализовывать в системе координат, связанных с обобщенным вектором [2-4]. Из рис.16.7 следует, что система регулирования скорости должна быть двухкоординатной. Канал регулирования потокосцеплениясодержит два апериодических звенаи. Канал регулирования токаi2s и момента содержит одно апериодическое звено .
Поэтому система регулирования канала потокосцепления должна строиться как двухконтурная система подчиненного регулирования, каждый из контуров которой настраивается на модульный оптимум с применением ПИ-регуляторов, компенсирующих соответствующие апериодические звенья.
Канал регулирования тока i2s и момента содержит одно апериодическое звено и настраивается на модульный оптимум.
Для построения качественной системы регулирования скорости действие перекрестных связей в структурной схеме двигателя должно быть скомпенсировано введением соответствующих компенсирующих сигналов. В результате образуются два независимых канала регулирования, в которых параметры регуляторов рассчитываются известными методами. Структурная схема такой системы показана на рис.16.8.
Преобразователь частоты в такой системе должен представлять собой транзисторный инвертор напряжения с синусоидальной ШИМ–модуляцией на высокой несущей частоте.
Практическая реализация асинхронного электропривода с векторным управлением связана с определенными техническими трудностями, обусловленными необходимостью измерения потокосцепления , а также необходимостью применения прецизионных координатных преобразователей.
Рис.16.8. Структурная схема асинхронного электропривода с векторным управлением в системе координат
Для перехода от реальных переменных статора трехфазной машины к переменным эквивалентной двухфазной машины в системе координатα, β выведены следующие соотношения при условии, что
(16.25)
Переменные х2d и х2q для роторной цепи также определяются соотношениями (16.25) при соответствующей замене индексов. Формулы обратного преобразования из системы α, β в систему а, в, с записываются в следующем виде
(16.26)
Формулы координатных преобразований получены при соблюдении условия инвариантности мощности.
Технические параметры рассмотренной системы асинхронного электропривода с векторным управлением близки к характеристикам электропривода постоянного тока с аналогичной структурой.