- •Электропривода
- •Часть 2: Замкнутые системы электропривода
- •Тематика лекционных занятий
- •Содержание
- •Введение
- •1. Виды схем регулирования координат электропривода и показатели качества
- •Показатели качества для разомкнутого эп
- •2. Методы последовательной коррекции и модального управления с настройками на технический и симметричный оптимум
- •Настройка на симметричный оптимум
- •3. Метод последовательной коррекции с подчиненным регулированием координат
- •Синтез регулятора подчиненного контура
- •Синтез регулятора основного контура
- •4. Модель эп с двигателем постоянного тока независимого возбуждения с жесткими связями
- •5. Модель эп с двигателем постоянного тока независимого возбуждения с упругими связями
- •6. Автоматическое регулирование момента в системе уп-д с п-регулятором
- •7. Автоматическое регулирование момента в системе уп-д с настройками на технический и симметричный оптимумы
- •8. Автоматическое регулирование частоты вращения в системе уп-д с п-регулятором
- •9. Автоматическое регулирование частоты вращения в системе уп-д, настроенной на технический оптимум
- •10. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на технический оптимум
- •11. Автоматическое регулирование частоты вращения в двухконтурной системе уп-д, настроенной на симметричный оптимум
- •12. Автоматическое регулирование положения в системе уп-д с подчиненным регулированием
- •13. Уравнения ад в комплексных переменных. Электрические схемы замещения ад. Механические характеристики
- •14. Автоматическое регулирование частоты вращения ад с короткозамкнутым ротором изменением величины напряжения питания
- •Разомкнутое регулирование
- •Замкнутое регулирование
- •15. Автоматическое регулирование момента ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч с аин
- •16. Автоматическое регулирование момента ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч с аит
- •17. Автоматическое регулирование частоты вращения ад с короткозамкнутым ротором при питании его от пч
- •Работа сар с п-регулятором скорости (рис.17.2)
- •Работа сар с и-регулятором скорости (рис.17.3)
- •18. Импульсное регулирование частоты вращения ад с фазным ротором
- •19. Сар частоты вращения ад с фазным ротором на базе асинхронно-вентильного каскада (авк)
- •20. Обобщенная математическая модель ад в физических переменных
- •21. Двухфазная модель ад в раздельных осях статора и ротора
- •22. Двухфазная модель ад в осях u-V, общих для статора и ротора, вращающихся в пространстве с произвольной частотой
- •23. Дифференциальные уравнения обмоток ад в осях u-V. Выражения вращающего момента
- •24. Уравнения и структурная схема ад в осях α-β, общих для статора и ротора. Расчеты токов обмоток
- •25. Уравнения ад в осях х-у, ориентированных
- •26. Структурная схема ад в осях х-у, ориентированных
- •Преобразования уравнения цепи статора по оси у
- •Преобразования уравнения цепи статора по оси х
- •27. Структурная схема системы векторного управления ад
- •28. Блоки преобразователей фаз аэп с векторным управлением ад
- •29. Блоки восстановления потокосцепления ротора и тригонометрического анализатора
- •30. Блоки преобразования координат и блок компенсации. Подсистема ввода информации
- •31. Векторное управление ад с использованием наблюдателя потокосцепления ротора
- •32. Векторное управление ад с использованием наблюдателя частоты вращения
- •Литература
26. Структурная схема ад в осях х-у, ориентированных
по потокосцеплению ротора при Ψ2=const
Выше установлены аналогии сигналов и механических характеристик ДПТ и АД в осях х-у.
С целью получения уравнений и структурной схемы электропривода с АД в осях х-у в таких формах, которые были бы подобны уравнениям обмоток и структурной схеме ДПТ, продолжим преобразования выражений, входящих: в системы (25.7), (25.8), в выражение момента (25.9) и в уравнения механики (24.4):
(26.1)
(26.2)
(26.3)
Преобразуем раздельно по осям х и у уравнения цепи статора (26.1), исключив из них потокосцепления Ψ1х, и Ψ1у и Ψ2.
Преобразования уравнения цепи статора по оси у
Как следует из табл.25.1, это силовая цепь АД в осях х-у.
Подставим выражения Ψ1х и Ψ1у из (26.2) во второе уравнение системы (26.1):
(26.4)
Из (25.11) найдем
(26.5)
и подставим в (26.4)
(26.6)
Сопротивление является, как известно из курса электрических машин, приведенным сопротивлением ротора АД, а сумма сопротивлений R1 и является активным сопротивлением короткого замыкания RК. С учетом этого уравнение (26.6) примет вид
(26.7)
При Ψ2=const согласно второго выражения системы (26.2) будет также постоянным ток i1x. Поэтому в выражении (26.7) комплекс L1i1x является постоянной величиной, которую обозначим как СЕ. Введем обозначение постоянной времени рассеяния статора . Уравнение (26.7) преобразится в
(26.8)
Это уравнение полностью совпадает по структуре с уравнением цепи якоря ДПТ (4.2)
, (26.9)
что также подтверждает аналогию сигналов, отображенную в табл.25.1.
Преобразования уравнения цепи статора по оси х
Как следует из табл.25.1, это цепь возбуждения АД в осях х-у.
Подставим выражения Ψ1х и Ψ1у из (26.2) в первое уравнение системы (26.1) и учтем ранее введенное обозначение Lσ1 и выражение (26.5)
(26.10)
где Т1 – постоянная времени обмотки статора АД.
Структурная схема АД, приведенная на рис.26.1, составлена по выражениям (26.3), (26.8) и (26.10).
Видно, что структурная схема АД несколько отличается от структурной схемы ДПТ (рис.4.1). Это различие следует проанализировать и далее оно должно быть устранено (тема 30).
Уравнение цепи обмотки возбуждения ДПТ имеет вид
(26.11)
Выражение (26.10) отличается от (26.11) наличием дополнительного члена , который никакими преобразованиями не удается исключить из уравнения цепи статора по оси х. Этот дополнительный член указывает на влияние силовой цепи (по оси у) на цепь возбуждения (по оси х). Это влияние, по сути, является внутренней обратной связью в АД. Такое же влияние цепи якоря на магнитное поле обмотки возбуждения существует и в ДПТ и называется это влияние "реакцией якоря". Реакция якоря в ДПТ устраняется конструктивно путем установки на статоре ДПТ компенсационной обмотки. Влияние силовой цепи на цепь возбуждения в АД устранить конструктивно никак нельзя, а будет устранено схемотехнически посредством введения в схему АЭП электронного блока компенсации БК (см. тему 30).