28 Косвенное векторное управление ад.

При косвенном векторном управлении АД отсутствуют регуляторы тока, скорости и момента. Обратная связь в электроприводе осуществляется через электрический угол поворота φ₁ вектора потокосцепления, т.е. через угол поворота координатных осей х-у относительно неподвижной системы координат α-β.

(8.257)

(8.258)

(8.259)

где (8.260)

Из (8.260) определяем: (8.261)

и подставляем в первое уравнение системы (8.259), в результате получаем

(8.262)где (8.263)

Математическую модель эквивалентного двухфазного АД для этого случая:

(8.264)

На основании уравнения (8.257) и математической модели (8.264) строим косвенное векторное управление АД в такой последовательности:

1) Задаемся и определяем вектора тока статора для установившегося режима: (8.265)

2) Задаемся М_З в переходном процессе и определяем :

(8.266)

3) Вычисляем заданное электрическое абсолютное скольжение

(8.267)

4) Определяем электрический угол φ₁ поворота координатных осей х-у относительно неподвижных осей α-β:

5) Определяем заданное значение тока , соответствующее заданному значению : (8.268)

6) Определяем заданные значения напряжений и , соответствующие заданным значениям токов

7) Определяем амплитуду фазного напряжения на выходе преобразователя частоты

(8.270)

В установившемся режиме производные в (8.268) и (8.269) обращаются в нуль.

8) Разделив напряжения (8.269) на коэффициент передачи k_u в системе управления, получим заданные управляющие напряжения:

постоянного тока, которые с помощью обратного координатного преобразования формируют управляющие сигналы переменного тока осях α-β:

(8.272)

9) С помощью фазных преобразований получаем трехфазные управляющие сигналы:

которые воздействуют на трехфазный преобразователь частоты с ШИМ и обеспечивают расчетную амплитуду (8.270) питающего двигатель напряжения.

Упрощенная функциональная схема косвенного векторного управления трехфазным АД приведена на рис. 8.38, где обозначено: БД – блок деления, БФ – блок форсирования, ПК – преобразователь координат, ПФ – преобразователь фаз, И – интегратор, РС – регулятор скорости, РЧ – регулятор частоты, ДС – датчик скорости.

Косвенное векторное управление может быть построено и на основе частотно-токового управления. В этом случае преобразователь координат ПК преобразует заданные значения токов и в двухфазные управляющие сигналы переменного тока:

где k_i – коэффициент передачи тока в системе управления,

которые затем с помощью преобразователя фаз ПФ преобразуются в заданные сигналы синусоидальных токов в фазах a, b, c:

(8.275)

с амплитудой

Если примем косвенное управление без датчика скорости, то оно называется бездатчиковое векторное управление.

При косвенном векторном управлении используется модель АД, на основании которой выявляются внутренние связи между величинами, которые затем используются в СУ. Недостатком косвенного векторного управления является зависимость точности его реализации от точности определения параметров, которые изменяются с изменением температуры, частоты, величины тока и магнитного насыщения. Из-за неточности определения параметров и их зависимости условий работы АД характеристики двигателей при косвенно-векторном управлении могут существенно отличаться от заданных. Поэтому в современных системах косвенного векторного управления вводятся устройства идентификации параметров на основе паспортных данных двигателя и автоматической их подстройки в процессе работы АД.