suep_metod_sem2 / suep_metod_sem2 / 5.8 - Системы скалярного частотного управления с ОС по напряжению

Системы скалярного частотного управления с ОС по напряжению

Стабилизирующая ОС по напряжению используется для снижения чувствительности ПЧ к колебаниям напряжения питающей сети, а также для компенсации потерь напряжения в выпрямителе. Один из вариантов такой системы представлен на рис.4.41.

В силовой части здесь исполь-

зован ПЧ с АИН и УВ. Выходное

напряжение УВ стабилизируется на

заданном уровне. Заданное значение

выпрямленного напряжения задает-

ся в функции сигнала задания час-

тоты. Функциональный преобразо-

ватель ФП реализует закон частот-

ного.

Для определения

параметров

РН и ФП можно использовать

структурную схему системы, пред-

ставленную на рис.4.42. На основа-

нии нее можно определить ПФ дви-

гателя в виде:

W p iSx p

s Rдв ,

дв

USm p

Te p 1

где s 1 R

S – скольжение АД.

Тогда, если пренебречь элек-

Рис.4.41. Функциональная схема системы

тромагнитной

постоянной времени

скалярного частотного управления

АД Te (это часто справедливо, осо-

с обратной связью по напряжению.

бенно при малых частотах), то ПФ

объекта регулирования для контура

напряжения можно определить в следующем виде:

W

p

Uд.н

p

kУВkд.н

U

,

об

U

y.U

p

T p 1

T0

p 1

УВ

U

где U , T0 – коэффициенты ПФ объекта «АИН-АД»:

U

Rдв

1;

T0 RЭC kU kI LЭs Rдв RЭC .

kU kI RЭs Rдв

Последние пренебрежения допустимы, если в системе обеспечиваются характеристики с высокой жесткостью (например, за счет использования канала компенсации скольжения). В противном случае задаются некоторым настроеч-

ным значением скольжения so .

kI

RЭ LЭ p Cp

kУВ

1 Rдв

3 z

1

W p

kU

p

PH

T p 1

T p 1

2

Jp

УВ

e

kд.н

S

R

S

zp

k

Рис.4.42. Структурная схема системы скалярного частотного управления с обратной связью по напряжению.

Как правило, постоянные времени TУВ, Te и T0 U являются примерно

одного порядка. Поэтому часто ограничиваются использованием И-регулятора напряжения с ПФ:

WPH p kУВkд.н1 U TH p ,

где TH aH TУВ Te T0 U , причем настроечный коэффициент aH из-за неучтенных параметров АД следует брать aH 4 . Контур напряжения при этом

будет астатическим. Когда одна из постоянных времени TУВ, Te или T0 U на-

много больше остальных, ее компенсируют, применяя ПИ-РН, а две остальные относят к малым некомпенсируемым.

Иногда применяют вариант рассмотренной системы с ОС не по выпрямленному напряжению, а по выходному напряжению всего ПЧ. Синтез РН при этом аналогичен.

Из-за большого количества параметров, влиянием которых пренебрегают при синтезе, система с ОС по напряжению не обладает хорошими динамическими свойствами (как правило, в кривых тока и момента имеют место высокочастотные колебания, наложенные на основной переходный процесс). Для улучшения динамических свойств системы иногда применяют внутренний контур регулирования тока id .

Возможен также вариант рассмотренной системы с организацией обратной связи не по напряжению US , а по ЭДС двигателя – ES или Em , для дейст-

вующих значений которых справедливы следующие уравнения:

ES US IS RS ;	Em US IS RS LS pIS ,
что эквивалентно, соответственно, более точной IR- или IZ-компенсации, либо
более точной реализации	законов управления ES S	const или

Em S const . При этом реализация инерционного датчика ЭДС Em выполня-

ется аналогично тому, как это было описано ранее.

Различные варианты рассмотренной системы используются в приводах малоответственных общепромышленных механизмов, к движению которых не предъявляют высоких требований в динамике, например, в приводах некоторых механизмов подъемных кранов.