Векторное управление

Структурная схема системы регулирования тока выпрямителя.

Лекция 6

Условные обозначения.

ЗПТ – звено постоянного тока;

РТ, РН – регулятор тока и напряжения;

Ф – фильтр;

УВ – управляемый выпрямитель;

АИН – автономный инвертор напряжения.

В системе управления выпрямителя используется 2 замкнутых контура: контур регулирования напряжения, контур регулирования тока. Кроме этого в систем используется еще один контур регулирования ЭДС. Трехконтурная систем сложна в наладке, поэтому необходимо избавляться от внутреннего контура, перенося сигнал с выхода УВ, с начало за сумматор, а потом и за ЗПТ.

С переносом сигнала ОС по ЭДС выпрямителя на обратную связь по току выпрямителя в систем работают 2 контура регулирования тока РТ1 и РТ2, один из которых также реализует, как и ранее, контур регулирования напряжения.

Если система настроена на модульный оптимум, то можно получить передаточную функцию соответствующих регуляторов:

Существует достаточно большое количество преобразователей частоты реализующее векторное управление: ПЧ с АНИ-ШИМ, ПЧ на основе инвертора тока, который реализует как векторное так скалярное управление. Впервые была разработана система векторного управления в 1976-1977гг, называлась – «Трансвектор». Реализованная на аналоговых элементах и в классическом виде представляла прямое векторное управление АМ.

Векторное управление – это управление во вращающейся системе координат, где скорость поля равна скорости координат , система ориентированна по полю, где вектор потокосцепления ротора совпадает с одной из осей.

Согласно математическому описанию проекция вектора на оси координат однозначно определяют величину электромагнитного момента М и потокосцепления ротора .

Для управления АМ необходимо произвести двойное преобразование, т.е. измеренные величины токов в неподвижной системе координат, преобразуются во вращающуюся систему, где осуществляются их регулирование и далее их обратное преобразование. Для осуществления перехода из одной системы в другую, необходимо в каждый момент времени знать угол между системами координат (неподвижной и вращающейся).

Существует несколько способов определения этого угла ():

1. Используются датчики Холла, которые устанавливаются в расточку статора под углом 90⁰ относительно друг друга, при помощи которых определяют величину главного магнитного потока а зазоре.
2. Используются измерительные обмотки. Измеряются Е₁ и Е₂.
3. Косвенное определение составляющих магнитного потока, при помощи вычислительных устройств или математической модели АМ. На основе составляющих фазных токов на выходе получаем: и .

j - АМ во вращающийся системе координат (х, у) представлена векторной диаграммой токов и потокосцеплений, где вектор магнитного потока статора совпадает с осью 0Х, а соответствующие проекции тока статора пропорциональны электромагнитному моменту М и магнитному потоку Ф. При измерении составляющих по осям магнитного потока определяем модуль главного потокосцепления машины который совпадает с одной из вращающихся осей. Зная составляющие и модуль, можно определить угол между системами координат g.

k и l - В системе без измерительных датчиков определение угла между системами координат осуществляется в замкнутой системе на разнице проекций y_S на вращающуюся ось координат.

Используемые вычислители потока на основе составляющих фазных значений напряжений и тока определяется оценка составляющих потокосцепления . С использованием замкнутого контура регулирования магнитного потока устраняется ошибка между проекциями магнитного потока на ось 0Х, что позволяет в каждый момент времени осуществлять коррекцию угла между системами координат.

Функциональная схема системы «Трансвектор»

Дата добавления: 2013-12-13