Структурная схема подобна структурной схеме системы двухзонного регулирования скорости двигателя постоянного тока. Поэтому при настройке контуров регулирования на модульный оптимум определение параметров передаточных

Системы управления с косвенной ориентацией по вектору потокосцепления ротора АД

Характерной особенностью систем управления с косвенной ориентацией по вектору потокосцепления ротора является модульный принцип построения систем управления.

Структуры управления выбираются по технологическим требованиям к электроприводу и его эксплуатационным особенностям.

Обратить внимание, что ЗИ, формируют на выходе два сигнала управления. Основной сигнал з и сигнал d /dt , который задает

динамическую составляющую электромагнитного момента Мдин с учетом коэффициента передачи км, пропорционального приведенному к валу АД моменту инерции.

Сумматор 3 формирует задание электромагнитного момента АД Мзр.

Практическая реализация задания электромагнитного момента требуют наличия датчика статического момента на валу АД.

Подобная комбинированная система задания момента (по возмущению и отклонению) применяется в основном для электроприводов, где требуются повышенные динамические показатели качества регулирования.

Для ограничения активной мощности Р а.m, рекуперируемой со стороны АД

на емкостной фильтр входного выпрямителя ПЧ в режиме его торможения, в блоке А2 в функции от скорости АД или частоты его питания f1

формируются сигналы Мо1 и Мо2, уменьшающие уровень задания электромагнитного момента АД.

В блоке А3 с учетом максимального значения напряжения питания АД U1max и реального значения составляющей тока статора I1x и с выбором

максимально допустимого тока статора I1max определяется вектор максимально допустимой составляющей тока статора I1у.max. Выходной сигнал блока I1у.max 2, пропорциональный реальному максимально допустимому электромагнитному моменту АД и контролирует ограничение выходного сигнала Мз .

Для постоянства задания электромагнитного момента при изменении потокосцепления ротора используется блок деления

Для коррекции по динамической составляющей момента на валу АД в

отрицательной обратной связи, пропорционального производной по скорости АД (устройство А1). Уменьшение рывков момента АД за счет ограничения темпа изменения составляющей тока статора I1у

обеспечивается ЗИТ. Его выходной сигнал, суммирующийся на 6 с сигналом отрицательной обратной связи с выхода РID, определяет задание составляющей тока статора I1 у .

В 5 сравниваются сигналы Ud.ist и U d.max напряжениям на выходе

силового выпрямителя ПЧ. (Рассматриваемый узел способствует управлению моментом АД во время кратковременных отключений или возможных уменьшений напряжения питающей сети преобразователя частоты).

Сигнал задания потокосцепления ротора 2з формируется в блоке А5. Функциональная связь между реальной частотой f1 выходного

напряжения преобразователя и потокосцеплением ротора АД определяет постоянство 2з на уровне задания номинального

потокосцепления ротора 2ном при f1 f1н и уменьшение 2з при f1 f1н.

Сигнал f1max рассчитывается по математической модели АД в блоке А4 в зависимости от заданного максимально допустимого напряжения питания статора U1max.

Сигнал 2з задания потокосцепления ротора с выхода блока А5 в

результате перемножения на выходной сигнал блока А7 преобразуется в сигнал *2з, изменяющийся с темпом, определяющим время

возбуждения АД.

В структуре управления предусматривается возможность адаптации потока ротора к нагрузке АД, способствующая снижению суммарных магнитных потерь в машине при уменьшении нагрузки. С этой целью сигнал задания I1уз поступает на блок А8, где при заданных минимально

допустимом потоке ротора 2min и коэффициенте адаптации ка

формируется сигнал, определяющий поток ротора в зависимости от нагрузки АД. При включенном контуре адаптации потока ротора блок А9 выделяет минимальное значение сигнала задания *2з.

Вблоке А6 по математической модели АД определяется сигнал задания составляющей тока статора I1x

Вблоке UVF выделяются I1у ist и I1x ist путем векторного преобразования

токов I1А и I1С в цепи обмоток фаз А и С статора АД. Угол 0.эл поворота осей координат х и у формируется в блоке А11 согласно частоте f1.

На выходе координатного преобразователя К/Р формируются сигналы u1з и , определяющие соответственно амплитуду и фазу вектора

напряжения в двухфазной системе координат , , неподвижной

относительно статора АД.

Формирование сигнала f1 задания частоты выходных напряжений UZF

обеспечивается суммированием на 11 и 12 сигнала реального значения скорости АД, поступающего с тахогенератора BV, и сигналов fsI , fsЭ, определяющих частоту скольжения АД соответственно в функции

тока и ЭДС двигателя. Вычисление fsI осуществляется в блоке IM

математической модели двигателя по току, на вход которого совместно с текущими значениями I1у ist и I1x ist составляющих тока статора в

осях х, у подается сигнал R2, пропорциональный сопротивлению ротора АД.

В блоке ЭМФ , на вход которого кроме текущих значений I1у ist и I1x ist составляющих тока статора поступает сигнал R1, пропорциональный

результирующему сопротивлению цепи статора, формируются два выходных сигнала: 2 - определяющий потокосцепление ротора, и

Ед - пропорциональный ЭДС двигателя.

В системе управления реализуется логика управления, обеспечивающая раздельное подключение сигналов fsI и fsЭ на вход 11 и 12 в

зависимости от заданной частоты выходного напряжения UZF.

Значения сигналов R1 и R2 формируются в блоке А10 тепловой модели АД, куда поступает совокупность сигналов р

При Мс = Мс..max , когда произойдет ограничение выходного сигнала uрс на уровне максимального значения М*з max блока БО1, и при абсолютной скорости АД, равной нулю, напряжение U1 и частота f1

будут соответствовать значениям (точки 3), при которых скорость идеального холостого хода АД равной 0.с