14.Структуры суэп с двухзвенным преобразователем частоты по схеме «выпрямитель – автономный инвертор тока»

Основными звеньями данных преобразователей частоты являются

• выпрямитель с фильтром;

• инвертор.

Напряжение питающей сети сначала выпрямляется выпрямителем, а затем инвертируется, т.е. преобразуется в переменное напряжение (или ток) требуемой частоты с помощью инвертора.

Автономный инвертор представляет собой коммутатор, для функционирования которого необходимы полностью управляемые переключающие элементы (ключи). Наиболее подходящими для автономных инверторов являются полностью управляемые полупроводниковые приборы (силовые транзисторы, запираемые тиристоры).

Структура входных цепей и режим переключений коммутатора могут быть организованы таким образом, что свойства АИ как электрического генератора оказываются подобными свойствам либо генератора напряжения, либо генератора тока. Инверторы первого типа получили название автономные инверторы напряжения (АИН); второго типа - автономные инверторы тока (АИТ). Инверторы тока формируют в цепи нагрузки ток, величина и форма которого не зависят от параметров нагрузки. Зависимыми от параметров нагрузки оказываются величина и форма выходного напряжения АИТ. Поэтому инверторы тока непосредственно совместимы только с нагрузкой активно-емкостного характера. В противном случае между инвертором и нагрузкой включаются буферные элементы емкостного характера.(14)

15. Системы частотно-токового управления

В системах частотно-токового управления двигатель питается от ТП частоты с автономным инвертором тока (АИТ). В таком слу­чае УВ совместно с контуром регулирования тока выпрямителя об­разует источник тока. Управление двигателем производится путем задания тока статора и частоты АИТ. Обе величины, в свою оче­редь, зависят от общего сигнала задания на систему, определя­ющего скорость двигателя. Ток статора связан также с нагрузкой двигателя. Эту связь проще всего выразить через абсолютное скольжение в соответствии с формулой:

Е сли при регулировании скорости задаваться условием посто­янства потока на уровне требуемого значения, например Ф = Фн = const, то по формуле (3-68) можно рассчитать зависимость I₁ = F (S₂), реализующую это условие. Зависимость I₁ = F (S₂) представляет собой нелинейную фун­кцию (рис. 3-19), и для простоты выпол­нения функционального преобразовате­ля в системе управления рационально выполнить ее линейную аппроксимацию. Такая аппроксимация показана в виде штриховой линии на рис. 3-19. Величина I_1г определяет граничный ток стато­ра, равный допустимому току ТП час­тоты и двигателя. Характеристика I₁ = F (S₂) симметрична относительно оси тока, что подчеркивает общую симметрию асинхронной машины в генераторном и двигательном режимах. Ис­пользуя реальную характеристику I₁ = F (S₂) функционального преобразователя, можно из уравнений (3-63) и (3-64) рассчитать ре­ализуемые зависимости М = F (S₂) и Ф = F (S₂).

16.

1 6. Принцип векторного управления. Ориентация системы

17.Пример построения системы векторного управления в асинхронном электроприводе серии ЭПВ.В основу синтеза системы векторного управления [18] положена матема-тическая модель асинхронного двигателя в системе координат (d,q) , ори-ентированной по вектору потокосцепления ротора (11.1)…(11.5).Функциональная схема системы управления представлена на рис.11.10.Система управления реализована на микропроцессорном контроллере управления двигателем ADMC401 фирмы «АНАЛОГ ДИВАЙС». Информация о векторе потокосцепления ротора (его модуль ( r Ψ ), угло-вое положение относительно фазы А статора ( ψ ϕ ) и мгновенная частота вращения ( ψ ω )) вычисляется в модели роторной цепи по следующим урав- нениям, полученным из (11.3), (11.4):

Структурная схема модели роторной цепи изображена на рис.11.11.Преобразователь координат ABC →dq выполняет преобразование фазных токов статора АД из естественной трехфазной системы координат (А,В,С) в ортогональную синхронную систему координат (d,q) по уравнениям

Преобразователь напряжений реализует функции ограничения максимального значения заданного напряжения, обратного преобразования координат и компенсации запаздывания, вносимого системой управления. Алгоритм работы ограничителя напряжения организован таким образом, чтобы во всех режимах работы привода величина заданного выходного напряжения инвертора не превышала его максимального значения с учетом фактического значения входного напряжения инвертора ( d U ) и ограничений, связанных с неидеальностью силовых ключей. Что соответствует стандартному переходному процессу с перерегулированием 4,3 % и временем регулирования 3 корень из 2 Ткт