15. Электропривод по системе пч-ад. Выбор уравнения электромагнитного момента ад и системы координат при векторном управлении.

Для построения систем векторного управления АД могут быть использованы любые пары векторов, с помощью которых можно представить электромагнитный момент обобщён­ной электрической машины. Однако от выбора векторов в значительной мере зависит степень сложности системы. Желательно, чтобы величины, представленные векторами в уравнении момента были наблюдаемы, т.е. чтобы их можно было непосредственно из­мерить и воздействовать на них при управлении моментом. У короткозамкнутого АД есть только две такие величины – это напряжение и ток статора, и только одна из них, а именно ток статора, может входить в уравнение момента. Тогда другой величиной может быть только ток ротора или какое-либо потокосцепление. Ток ротора принципи­ально ненаблюдаем, а устройства его идентификации по наблюдаемым параметрам сложны и ненадежны. Поэтому для выбора остаются три потокосцепления: статора, ро­тора и основное, т.е. магнитный поток в зазоре АД. Потокосцепление статора и рабочий поток АД можно непосредственно измерить и использовать этот сигнал в системе управления, что часто и делается при создании приводов высокого качества. В массовых же изделиях разработчики стараются использовать сигналы, доступные без установки датчиков, т.е. все те же ток и напряжение статора, по мгновенным значениям, которых можно вычислить, например, потокосцепле­ние статора как

Однако при выборе потокосцепления статора или основного потокосцепления переда­точные функции системы управления получаются довольно сложными и мало подходя­щими для практического использования.

Простейший вид имеют уравнения электромагнитных процессов в АД в случае пред­ставления их через вектор потокосцепления ротора . То обстоятельство, что

ψ₂ невозможно измерить не является препятствием для выбора, т.к. магнитный поток ротора легко вычисляется по потоку статора или по рабочему потоку. Поэтому в даль­нейшем мы ограничимся рассмотрением наиболее распространенных систем, исполь­зующих для регулирования электромагнитного момента ток статора и потокосцепление ротора и соответствующее уравнение момента.

Поскольку форма уравнений потокосцеплений инвариантна к выбору системы координат, то в произвольной системе mn уравнение момента будет иметь

вид

(5.1)

Векторы ψ₂ и i₁ вращаются в пространстве с угловой частотой

16. Электропривод по системе пч-ад. Регулируемые координаты электропривода при трансвекторном управления (foc)

В 1971 году Ф.Блашке (F.Blaschke) сформулировал принцип  управления , запатентованный фирмой Siemens и названный  трансвекторным   управлением  . Математической основой его являются уравнения электромагнитных процессов в АД в векторной форме, представленные в системе  координат  ориентированной по направлению магнитного поля. В англоязычной литературе этот принцип называется fied-oriented control (FOC), т.е. « управление  с ориентацией по полю». Он успешно используется до настоящего времени и полностью ассоциируется с понятием векторного  управления , хотя в последнее время с развитием устройств обработки информации появился другой способ, в котором также используется векторное представление величин, но принцип  управления  полностью отличается от  трансвекторного . Этот способ называется прямым  управлением  моментом и также будет рассмотрен далее.