Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра ЭАПУ

Расчетно-графическое задание

по дисциплине “Автоматизированный электропривод”.

Синтез системы векторного управления асинхронным двигателем

Выполнил: Проверил:

Факультет: ФМА Симаков Г.М.

Группа: ЭММ-72

Студент: Канзычаков В. Л.

Новосибирск, 2012г.

Расчет параметров схемы замешения и номинальные даннные ад

Для выбранного 4А180S2УЗ по справочнику [1] определим относительные значения параметров Г-образной схемы замещения. Значения параметров схемы замещения приведены в табл. 1.1, схема замещения приведена на рис. 1:

Таблица. 1.1

(о.е)	(о.е)	(о.е)	(о.е)	(о.е)
3,6	0,039	0,091	0,02	0,11

Рис. 1. Г – образная схема замещения АД

Номинальные данные двигателя 4А180S2УЗ [1]:

Номинальная мощность: кВт;

Частота питающей сети: Гц;

Фазное напряжение статора: В;

Синхронная частота вращения: об/мин;

Номинальное скольжение: ;

Критическое скольжение: ;

Кратность пускового момента: ;

Кратность критического момента: ;

Номинальный КПД двигателя: ;

Номинальный коэффициент мощности: ;

Момент инерции ротора: .

Номинальный фазный ток статора:

А

Реактивное сопротивление рассеяния статора в относительных единицах

.

Коэффициент, связывающий параметры машины в Т и Г-образной схемах замещения

.

Активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора:

Определим параметры Т-образной схемы замещения АД, приведенной на рис. 2.

Рис. 2. Т – образная схема замещения АД

Индуктивности рассеяния статора и ротора:

Главная взаимная индуктивность:

Полные собственные индуктивности статора и ротора:

Рассчитаем ω₀ – синхронную угловую скорость, - эквивалентную индуктивность рассеяния и - отношение главной взаимной индуктивности к полной:

Постоянная времени электромагнитных процессов в статоре:

Постоянная времени электромагнитных процессов в статоре:

По полученным результатам рассчитаем Sk и сравним его с данным:

Вычисленное значение почти совпадает с данным, следовательно расчет проведен верно.

Электромеханическая постоянная время :

Критический момент двигателя:

Жесткость механической характеристики:

Номинальная скорость вращения:

Номинальный момент двигателя:

Намагничивающий ток

А.

Уравнения электродвигателя в координатных осях

Запишем уравнения электродвигателя в векторной форме записи в осях :

- коэффициент согласования

- конструктивная постоянная (как в ДПТ), зависит от способа фазных преобразований координат.

При таком при фазном преобразовании переменных сохраняются амплитудные и действующие значения всех величин.

Синтез системы векторного управления асинхронным электроприводом

Построение динамических характеристик системы ПЧ-АД будем производить методом цифрового моделирования в программе «MATLAB-Simulink». Параметры двигателя выше.

На рис. 3 приведена обобщенная функциональная схема системы асинхронного ЭП с векторным управлением:

Рис. 3. Обобщенная функциональная схема системы ЭП с векторным управлением

На рис. 3 обозначено:

BR (BS) – датчик скорости (положения) ротора АД (M);

BA – датчики токов двигателя;

ПК – преобразователь координат, который на основе информации об угловом положении ориентированной по полю системы координат из сигналов задания токов или напряжений по осям d,q (или сигналов задания модуля и фазы соответствующего вектора) формирует управляющие воздействия на регулируемый источник напряжения или токов двигателя (ПЧ);

ВП – вычислитель потока, формирует сигналы информации о модуле и угловом положении вектора потокосцеплений ротора;

- регуляторы токов статора по продольной и поперечной оси, соответственно;

РП – регулятор модуля вектора потокосцепления ротора;

РС – регулятор скорости;

Ф – входной фильтр.