2.2.2 Режим частотного «скалярного» управления.

В электроприводе с преобразователями частоты ACS 2000, режим скалярного управления используется в тех случаях, когда применение режима DTC -управления нецелесообразно. В скалярном режиме управления невозможно получить такую же высокую точность управления, как в режиме DTC -управления. Принцип реализации скалярного способа управления

определяется тем, что скорость вращения магнитного поля статора

пропорциональна частоте источника питания f . При частотном управлении значение электромагнитного момента зависит от частоты и напряжения переменного тока, прикладываемого к статору АД и обеспечивающим соответствие характеристик двигателя и статической нагрузки. В общем случае закон частотного управления определяется зависимостью:

где параметры относительного напряжения:

параметр относительной частоты:

параметр относительного скольжения:

представляющий собой отношение абсолютного скольжения к синхронной угловой скорости при . Параметр связан с величиной скольжения S соотношением:

Следует отметить, что только при непрерывном управлении напряжением в функции всех трех указанных параметров может быть обеспечено оптимальное по определенному критерию управление частотно­регулируемым электродвигателем. Однако реализация такого управления является сложной технической задачей. Поэтому на практике управление осуществляется по более простым законам:

а) управление напряжением в функции частоты по заданной зависимости

б) непрерывное управление напряжением в функции частоты и параметра скольжения:

сюда относятся:

- управление с компенсацией падения напряжения на активном сопротивлении статора;

- управление с поддержанием постоянства потока;

в) оптимальное управление по минимуму потерь, тока или других параметров АД.

Реализация законов оптимального управления наиболее сложна. Поэтому обычно регулирование осуществляется по законам а) и б) с дополнительным регулированием напряжения в функции нагрузки пропорционально

Основной целью введения коэффициента является устранение избыточного потока двигателя при уменьшении нагрузки. К группе а) законов управления относится закон :

Который получил название основного закона частотного управления.

Управление по законам обеспечивает постоянство

частоты тока ротора во всём диапазоне регулирования.

Основным недостатком регулирования по законам является отрицательное влияние активного сопротивления статора на характеристики двигателя при понижении частоты. С уменьшением частоты максимальный момент двигателя резко снижается, вследствие чего уменьшается жесткость механических характеристик. Это приводит к потере устойчивости работы двигателя на малых частотах.

Частотное управление по принципу непрерывной компенсации падения напряжения на сопротивлениях статора позволяет сохранить форму механических характеристик двигателя на пониженных частотах благодаря исключению зависимости потока от нагрузки. При этом можно обеспечить как компенсацию падения напряжения на активном сопротивлении, так и полную компенсацию падения напряжения на сопротивлении статора, Т.е. управление с постоянным потоком.