Семыкина И.Ю. Бездатчиковое управление асинхронными электроприводами - файл n8.htm

приобрести
Семыкина И.Ю. Бездатчиковое управление асинхронными электроприводами
скачать (3277.6 kb.)
Доступные файлы (156):
n1.htm11kb.21.02.2008 15:19скачать
n3.htm2kb.02.02.2008 18:06скачать
n4.htm2kb.14.02.2008 18:58скачать
n8.htm37kb.15.09.2008 13:12скачать
n9.htm11kb.03.03.2008 12:31скачать
n10.htm24kb.11.09.2008 15:53скачать
n11.htm14kb.03.03.2008 11:28скачать
n12.htm3kb.03.03.2008 11:31скачать
n13.htm3kb.03.03.2008 12:31скачать
n14.htm3kb.03.03.2008 12:31скачать
n15.htm3kb.03.03.2008 12:30скачать
n16.htm3kb.03.03.2008 11:31скачать
n17.htm3kb.03.03.2008 11:38скачать
n18.htm3kb.03.03.2008 11:43скачать
n19.htm3kb.03.03.2008 12:32скачать
n20.htm3kb.03.03.2008 11:54скачать
n21.htm3kb.03.03.2008 12:04скачать
n22.htm3kb.03.03.2008 12:32скачать
n23.htm3kb.03.03.2008 12:21скачать
n25.htm13kb.03.03.2008 11:36скачать
n26.htm18kb.03.03.2008 12:06скачать
n30.htm1kb.14.02.2008 18:58скачать
n31.htm1kb.03.03.2008 11:12скачать
n32.htm2kb.03.03.2008 11:22скачать
n33.htm2kb.03.03.2008 11:16скачать
n34.htm5kb.15.09.2008 13:12скачать
n35.htm3kb.03.03.2008 12:31скачать
n36.htm4kb.11.09.2008 15:54скачать
n37.htm2kb.03.03.2008 11:29скачать
n38.htm2kb.03.03.2008 11:31скачать
n39.htm2kb.03.03.2008 12:32скачать
n40.htm2kb.03.03.2008 12:31скачать
n41.htm2kb.03.03.2008 12:31скачать
n42.htm2kb.03.03.2008 11:31скачать
n43.htm2kb.03.03.2008 11:38скачать
n44.htm2kb.03.03.2008 11:43скачать
n45.htm2kb.03.03.2008 12:32скачать
n46.htm2kb.03.03.2008 11:54скачать
n47.htm2kb.03.03.2008 12:04скачать
n48.htm2kb.03.03.2008 12:32скачать
n49.htm2kb.03.03.2008 12:21скачать
n50.htm1kb.03.03.2008 12:57скачать
n51.htm3kb.03.03.2008 11:36скачать
n52.htm4kb.03.03.2008 12:07скачать
n53.htm2kb.21.02.2008 15:02скачать
n54.htm2kb.03.03.2008 11:14скачать
n55.htm1kb.21.02.2008 15:20скачать
n56.htm6kb.21.02.2008 15:19скачать
n57.htm2kb.21.02.2008 14:07скачать
n58.htm2kb.02.02.2008 18:06скачать
n59.htm1kb.21.02.2008 15:19скачать
_x_todo.htm1kb.25.01.2008 20:20скачать
_x_todoh.htm1kb.25.01.2008 20:20скачать
_x_todo.htm1kb.25.01.2008 20:20скачать
_x_todoh.htm1kb.25.01.2008 20:20скачать
n64.cnf
n65.cnf
n66.btr
n67.btr
n68.ico
n69.btr
n70.cnf
n71.lck
n72.cnf
n73.cnf
n74.ini
n75.jpg3kb.22.01.2008 21:56скачать
n76.jpg12kb.23.01.2008 16:35скачать
n77.png15kb.23.01.2008 18:51скачать
n78.jpg3kb.22.01.2008 22:00скачать
IMG_2924.JPG531kb.25.01.2008 23:03скачать
IMG_2924_small.JPG3kb.25.01.2008 22:54скачать
n81.jpg13kb.23.01.2008 16:31скачать
n82.jpg2kb.22.01.2008 21:55скачать
n83.jpg1kb.22.01.2008 21:56скачать
n84.jpg1kb.21.02.2008 15:02скачать
n85.png1kb.23.01.2008 18:51скачать
n86.jpg1kb.22.01.2008 22:00скачать
IMG_2924.JPG1kb.25.01.2008 23:03скачать
IMG_2924_small.JPG1kb.25.01.2008 23:03скачать
n89.jpg1kb.23.01.2008 16:31скачать
n90.jpg1kb.22.01.2008 21:55скачать
n91.gif1kb.27.01.2008 20:59скачать
n92.gif1kb.02.02.2008 15:09скачать
n93.gif1kb.02.02.2008 15:09скачать
n94.gif1kb.02.02.2008 15:09скачать
n95.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n96.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n97.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n98.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n99.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n100.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n101.gif1kb.27.01.2008 20:59скачать
n102.gif1kb.27.01.2008 20:59скачать
n103.gif1kb.21.02.2008 15:19скачать
n104.gif1kb.25.01.2008 22:54скачать
n105.gif1kb.25.01.2008 22:54скачать
n106.gif1kb.25.01.2008 22:54скачать
n107.gif1kb.25.01.2008 22:54скачать
n108.gif1kb.25.01.2008 22:54скачать
n109.gif1kb.25.01.2008 22:54скачать
n110.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n111.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n112.gif1kb.25.01.2008 22:57скачать
n113.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n114.gif1kb.25.01.2008 22:57скачать
n115.gif1kb.25.01.2008 22:57скачать
n116.gif1kb.21.02.2008 15:19скачать
n117.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n118.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n119.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n120.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n121.gif1kb.21.02.2008 15:19скачать
n122.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n123.gif1kb.25.01.2008 22:11скачать
n124.gif1kb.23.01.2008 17:06скачать
n125.png1kb.23.01.2008 21:06скачать
n126.wmf
n127.png1kb.23.01.2008 21:21скачать
n128.gif3kb.27.01.2008 20:59скачать
n129.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n130.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n131.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n132.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n133.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n134.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n135.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n136.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n137.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n138.gif3kb.27.01.2008 20:59скачать
n139.gif3kb.27.01.2008 20:59скачать
n140.gif3kb.21.02.2008 15:19скачать
n141.gif3kb.25.01.2008 22:54скачать
n142.gif3kb.25.01.2008 22:54скачать
n143.gif3kb.25.01.2008 22:54скачать
n144.gif3kb.25.01.2008 22:54скачать
n145.gif3kb.25.01.2008 22:54скачать
n146.gif3kb.25.01.2008 22:54скачать
n147.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n148.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n149.gif3kb.25.01.2008 22:56скачать
n150.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n151.gif3kb.25.01.2008 22:56скачать
n152.gif3kb.25.01.2008 22:56скачать
n153.gif3kb.21.02.2008 15:19скачать
n154.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n155.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n156.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n157.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n158.gif3kb.21.02.2008 15:19скачать
n159.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n160.gif3kb.25.01.2008 22:11скачать
n161.gif14kb.23.01.2008 17:06скачать
n162.png11kb.23.01.2008 21:06скачать
n163.wmf
n164.png4kb.23.01.2008 21:19скачать

n8.htm

Векторное управление с ориентированием по полю ротора

 

  1. Ориентирование по полю ротора

  2. Управление с использованием АСЭМ

  3. Прямое управление напряжением статора

  4. Управление с применением модели статора
     

Ориентирование по полю ротора

Полеориентированное управление, также называемое векторным, организуется с использованием системы координат (d,q), постоянно ориентированной по направлению какого-либо вектора, определяющего электромагнитный момент. Часто в качестве такого вектора выбирают потокосцепление ротора.

При ориентировании системы управления по полю ротора часто используется токовое управление асинхронным двигателем, поскольку в полеориентированной системе координат амплитуда потокосцепления ротора полностью определяется составляющей тока статора i1d, а составляющая тока статора i1q создает электромагнитный момент, что дает возможность разделить каналы регулирования момента и магнитного потока.

Если частота модуляции ШИМ не ниже 1 кГц, то диапазон рабочих частот системы регулирования тока определяется величиной переходной постоянной времени:



где







По сравнению с переходной постоянной времени электромагнитная постоянная времени ротора и электромеханическая постоянная времени значительно больше, поэтому в управлении по току пренебрегают всеми возмущениями, которые могут возникнуть при переходных процессах в двигателе. Как следствие, система описывается только уравнениями ротора и скалярными уравнениями механической подсистемы.

В полеориентированной системе координат уравнение ротора двигателя запишется как



Обратите внимание, когда мы рассматривали модель ротора, в аналогичном уравнении присутствовала угловая скорость ротора ω, в этом же уравнении присутствует частота скольжения ω2. Это связано с тем, что данное уравнение рассматривается в полеориентированной системе координат.

В этом уравнении вектор тока статора участвует как входное управляющее воздействие. Его величина определяется комплексным сигналом задания, поступающим от контура регулирования тока статора.

Существует достаточно большое количество систем управления с ориентированием по полю ротора. Рассмотрим некоторые из них.

Управление с использованием АСЭМ

 

Бездатчиковое регулирование скорости АД может быть организовано с использованием адаптивной системы с эталонной моделью (рис. 8). С ее помощью получают оцененную скорость и амплитуду потокосцепления ротора. Регулятор скорости вырабатывает сигнал частоты скольжения, который управляет амплитудой вектора тока статора и его угловым положением:





 Эти величины необходимо изменять в зависимости от частоты скольжения, чтобы обеспечить нормальную работу АД на всем диапазоне нагрузок, поскольку при питании двигателя от источника тока с постоянной амплитудой и углом сдвига фаз, при увеличении момента сопротивления, вследствие размагничивающего действия ротора, может произойти опрокидывание двигателя.

Основным достоинством этой системы является то, что точность ориентации создаваемого вектора тока статора поддерживается, даже если величина Т2 в модели ротора будет отличаться от своего истинного значения, поскольку эталонной является модель статора. Данная система более чувствительна к изменению сопротивления статора R1.

Прямое управление напряжением статора

 

В системе с прямым управлением напряжением статора асинхронного двигателя это напряжение определяется из математической модели обмотки статора в статическом режиме работы, записанной в полеориентированной системе координат:



и используется как основное управляющее воздействие. Поэтому через собственную модель двигатель позволяет инвертору дублировать напряжение статора для получения рабочей точки. Этот процесс может быть характеризован как самоуправление.

Основное управляющее воздействие на схеме системы электропривода (рис. 9), представленное в виде уравнений, выделенных рамкой, позволяет поддерживать потокосцепление ротора двигателя на заданном уровне за счет поддержания постоянного тока i1d*. Такое управляющее воздействие является достаточным в статических режимах работы. Однако возникающие в динамических режимах ЭДС статора и ротора приведут к отклонениям i1d от заданного значения, поэтому основное управляющее воздействие суммируется с сигналом коррекции, полученным на выходе регулятора в контуре регулирования тока i1d.

Канал регулирования скорости представляет собой двухконтурную систему подчиненного регулирования. Оцененная скорость, использующаяся как обратная связь внешнего контура, вычисляется как разница между частотой вращения поля и оцененной частотой скольжения, которая пропорциональна току i1q:



Сигнал i1q* определяется как выходной сигнал регулятора скорости. Учитывая, что при увеличении момента, согласно механической характеристике, скорость падает, необходимо увеличивать угловую скорость путем увеличения ω0. Следовательно, угол полеориентирования может быть определен с помощью интегрирования сигнала на выходе регулятора i1q.

Хотя описываемая система содержит как регулятор тока i1d, так и регулятор тока i1q, внутренняя перекрестная связь между входными переменными и переменными состояния двигателя в динамических режимах не исключается, как это предполагается при рассмотрении векторного управления в теории. Причина в том, что положение вращающейся системы координат определяется не с помощью непосредственно положения вектора потокосцепления ротора, а с помощью рассогласования тока по оси q, которое, пройдя регулятор тока i1q, ускоряет или замедляет систему координат.

Рассмотрим небольшие отклонения вращающейся системы координат от вектора потокосцепления ротора. Предположим, что величина скорости изменяется при внезапном увеличении момента нагрузки Мс. Последующее за этим уменьшение скорости ω увеличит частоту скольжения ω2. Вследствие разной интенсивности протекания электрических и механических переходных процессов возникает составляющая ЭДС ротора 2q/dτ, которая при точном полеориентировании должна равняться нулю. Одновременно с этим возникает противодействующая ЭДС статора. Как следствие, i1q увеличивается, система координат замедляется, в результате чего после задержки, обусловленной переходной постоянной времени, составляющая ЭДС ротора2q/dτ возвращается к первоначальному нулевому значению. Однако до этого момента полеориентирование нарушено. Аналогичный эффект оказывает изменение заданной скорости ω*. Оба эти нежелательные нарушения полеориентирования ликвидируются добавлением сигнала пропорционального di1q/dτ к выходному сигналу регулятора тока i1q. Этот компенсационный канал помечен буквой А (рис. 9).

Изменение вектора ЭДС ротора также повлияет на изменение тока статора. Отклонения от полеориентирования, кроме составляющей ЭДС ротора 2q/dτ, порождают также отличную от нуля величину Ψ2q.  До тех пор, пока управление напряжением статора будет осуществляться согласно статическому уравнению двигателя, исходя из предположения о правильном полеориентировании системы координат, такие отклонения будут требовать дополнительной коррекции сигнала, формирующегося регулятором i1d. Эта коррекция заключается в воздействии на величину напряжения u1q* с помощью постоянного коэффициента kq. Описанный канал помечен буквой В (рис. 9).

Управление с применением модели статора

 

Один из способов создания бездатчиковой системы векторного управления – это использование модели статора, включающей коррекцию на низких скоростях (рис. 10). Верхняя часть структурной схемы электропривода представляет собой классическую структуру, в которой регуляторы скорости и потокосцепления ротора создают направленный вектор тока в полеориентированной системе координат.

Оценивание скорости базируется на отклонении в ориентировании системы координат, которое определяется как разница между измеренным значением i1q и заданной величиной i1q*. Сигнал ошибки поступает на ПИ-регулятор, выходной сигнал которого оценивает механическую скорость. Фактически к текущей оцененной величине ПИ-регулятор добавляет текущую  частоту скольжения ω2.

Принцип оценивания заключается в том, что ток i1q пропорционален текущему электромагнитному моменту и, следовательно, моменту сопротивления, а ток i1q* пропорционален заданному электромагнитному моменту. Поскольку уравнение равновесия механической подсистемы двигателя записывается как



то, если пропустить через правильно настроенный ПИ-регулятор разницу токов i1q* и i1q, выходной сигнал регулятора будет пропорционален скорости.

Оцененная скорость складывается с оцененной частотой скольжения, определяемой с помощью заданных величин i1q* и Ψ2*. Интегрирование полученной в результате сложения частоты вращения поля ω0 даёт угол полеориентирования δ.

         

Векторное управление с ориентированием по полю ротора
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации