32. Векторное управление ад с использованием наблюдателя частоты вращения

Измерение частоты вращения АД с помощью тахогенератора практически сложно реализовать. Установка тахогенератора требует разборки АД с тем, чтобы подсоединить к его валу тагогенератор. Также требуется прокладка в помещении защитных труб для сигнальных проводов, идущих от тахогенератора до схемы САУ АД.

Для решения задачи восстановления частоты вращения АД оказывается достаточным в качестве входных сигналов использовать сигналы токов i_A и i_B и напряжений u_А и u_B двух фаз А и В АД (рис.31.1).

Сначала из этих сигналов токов и напряжений формируются сигналы i_1α, i_1β, u_1α и u_1β согласно (31.1). Затем из последних формируется сигнал ω_ЭЛ.

Для вывода формул восстановления сигнала ω_ЭЛ из сигналов i_1α, i_1β, u_1α и u_1β используем два выражение (25.12) вращающего момента, преобразованное к виду

(32.1)

В (32.1) подставим выражение момента М, вычисленное по 2-й формуле из списка (23.8), произведя в ней замену индексов (α-β) ← (u-v):

(32.2)

Токи i_1β и i_1α вычисляются из измеренных токов i_А и i_В по формулам (28.3). Составляющие Ψ_2α и Ψ_2β потокосцепления ротора Ψ₂ определены наблюдателем, описанным в вопросе 31. Частоту ω₁ питающего напряжения АД можно определить известными методами электрических измерений по мгновенным значениям фазных напряжений.

Частота вращения вала АД определится через ω_ЭЛ по формуле

(32.3)

Преобразуем выражение (32.2), подставив в него выражения (31.6) и (31.7) потокосцеплений,

(32.4)

где Р_Σ - полная активная мощность, потребляемая АД от источника питания;

Р_ПОТ – мощность потерь в активном сопротивлении статора АД;

(Р_Σ - Р_ПОТ) – активная мощность, поступившая в ротор АД.

Очевидно, что комплекс является скольжением s АД, и его можно определить по результатам замера мощностей Р_Σ и Р_ПОТ. Определив скольжение, частоту вращения АД можно определить по формуле

(32.5)

Вопросы и задания

1. Обоснуйте необходимость введения в схему векторного АЭП наблюдателя частоты вращения ротора АД.

2. Какие входные сигналы и как они обрабатываются в наблюдателе частоты вращения ротора АД ?

3. Приведите вывод выражения, описывающего работу наблюдателя частоты вращения ротора АД.

4. Как можно определить скольжение АД и затем – частоту вращения вала АД ?

Литература

1. Асинхронные электроприводы с векторным управлением / В.В. Рудаков, И.М. Столяров, В.А. Дартау. – Л.: Энергоатомиздат,1987. – 136 с.

2. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г.. Управление электроприводами: Учебное пособие. – Л.: Энергоиздат, 1982. – 392 с.

3. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. – СПб: КОРОНАпринт, 2001. – 320 с.

4. Ключев В.И. Теория электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.

5. Теория автоматизированного электропривода: Учебное пособие для вузов / Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. - М.: Энергоиздат, 1979. – 616 с.

6. Теорія електропривода: Підручник / М.Г. Попович, М.Г. Борисюк, В.А. Гаврилюк та ін.; За ред. М.Г. Поповича. – К.: Вища школа, 1993. – 494 с.

5. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводом. – М.: Изд. центр "Академия", 2005. – 304 с.

 Дворак Николай Маркович, к.т.н., доцент

ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. Часть 2: Замкнутые системы электропривода. Конспект лекций для студентов специальности 7.092201 "Электрические системы и комплексы транспортных средств" по специализации 7.092201.02 "Эксплуатация судовых автоматизированных систем"

Тираж ____ экз. Подписано к печати _________

Заказ № ____ Объём _____ п.л.

Изд-во "Керченский морской технологический институт"

98309 г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82

Цена ____ грн