5. Моделирование электропривода с асинхронным двигателем в системе замкнутой по скорости

5.1. Модель замкнутого по скорости электропривода с асинхронным двигателем при E_а/f – регулировании двигателя

5.2. Функциональная схема векторной системы регулирования электропривода с асинхронным двигателем и приводным преобразователем MOVIDRIVE. (SEW Eurodrive).

5.3. Моделирование векторной системы регулирования скорости электропривода в среде MATLAB-Simulink.

5.4. Моделирование векторной системы регулирования скорости электропривода в пакете SimPowerSystems.

5.1. Замкнутый по скорости электропривод, при Eа/f – регулировании

асинхронного двигателя

Модель электропривода, приведенная на рис.18 отличается от модели, показанной на рис.17, только наличием внешнего контура регулирования скорости. На входе системы регулирования предусмотрен регулятор скорости, на вход которого как обычно подается сигнал задания скорости и сигнал с отрицательной обратной связи датчика скорости (на рисунке коэффициент датчика скорости принят равным единице). Поскольку для расчета напряжения требуется частота роторной ЭДС, на выходе регулятора скорости предусмотрен сумматор, на котором суммируются положительный, умноженный на число пар полюсов, сигнал скорости и сигнал с регулятора скорости. При работе привода выполняется равенство . Поэтому выходной сигнал регулятора скорости пропорционален частоте роторной ЭДС.

5.2. Модель асинхронного электродвигателя во вращающейся системе

координат при ориентации оси по вектору потокосцепления ротора

. Рассмотрение структурной схемы асинхронного двигателя во вращающейся системе координат, в которой ось  направлена по вектору потокосцепления ротора, представляет особый интерес, так как на ее базе строится система векторного управления асинхронным двигателем, имеющая широкое применение в практике электропривода. В основу построения структурной схемы положена система уравнений [Л.1. подраздел 2.4]:

,

а также основное уравнение механики и равенство _0эл= p_п+ _р. Построенная на основании этих уравнений структурная схема приведена на рис. 19, см. также [Л.1, рис. 2.5].

Стру

Рис.19. Структурная схема асинхронного двигателя при направлении оси вещественных по вектору потокосцепления ротора

ктурная схема рис. 19 характеризуется тем, что управляющими воздействиями в ней являются только компоненты пространственного вектора напряжения на статоре, а частота статорного напряжения ω_0эл как управляющее воздействие не рассматривается и определяется через скорость двигателя  и частоту роторной ЭДС _р, которая, в свою очередь, рассчитывается через значения составляющей тока статора по квадратурной оси i_1 и потокосцепление ротора.

Из структурной схемы видно, что на входы блоков (1/R₁)/(T₁p) воздействуют сигналы перекрестных связей по проекциям вектора тока статора i_1 и i_1. Если влияние этих перекрестных связей свести к минимуму, что достигается применением быстродействующих контуров проекций тока статора, то, задавая значение u_1, можно независимо устанавливать потокосцепление ротора ₂. При данном значении ₂ сигнал задания составляющей напряжения u_1 будет задавать значение электромагнитного момента и скорости двигателя. Таким образом, задачи управления потокосцеплением ротора и электромагнитным моментом двигателя будут разделены подобно тому, как это имеет место в двигателе постоянного тока независимого возбуждения.