Частотное управление асинхронным электроприводом со скалярной IR-компенсацией

Структурная схема системы скалярного частотного управления с IR-компенсацией приведена на рис. 6.41. Задатчик интенсивности ЗИ формирует кривую и темп разгона двигателя. Сигналом задания скорости является задающее напряжение. Блок "преобразователь частота – напряжение" ПЧН формирует требуемую зависимость скалярного управления между частотой и напряжением преобразователя, чем и устанавливает один из принятых способов частотного регулирования скорости класса

При скалярной IR-компенсации сигнал управленияявляется суммой сигналов регулированияи положительной обратной связи по току:

(6.68)

где – коэффициент положительной обратной связи по току; – активное сопротивление обмотки статора асинхронного двигателя; – сигнал, пропорциональный действующим значениям токовобмоток статора асинхронного двигателя.

Структурная схема скалярного частотного управления с IR-компенсацией

Рис. 6.41. Структурная схема скалярного частотного управления с IR-компенсацией

Сигнал управленияявляется входным для прямого координатного преобразователя (ПКП), на выходе которого формируется три синусоидальных напряжения управления сдвинутые относительно друг друга на угол , с амплитудами, пропорциональными напряжению управления. Сигналы формируют фазные напряжения на выходе автономного инвертора напряжения (АИН).

Принцип действия системы частотно-регулируемого асинхронного электропривода с положительной обратной связью по току заключается в следующем. Предположим, что асинхронный двигатель работал на характеристике 1 (рис. 6.42) с моментом на валу двигателя, равным Если момент на валу двигателя увеличится и станет равным, то возрастет и ток каждой фазы статора двигателя, а следовательно, и сигналформирователя тока статора (ФТС).

Механические характеристики электропривода (кривые ∕, 2) и результирующая характеристика 3 при наличии положительной обратной связи по току

Рис. 6.42. Механические характеристики электропривода (кривые ∕, 2) и результирующая характеристика 3 при наличии положительной обратной связи по току

Увеличится и корректирующее напряжение положительной обратной связи, вычисляемое по выходному току I звеном с передаточной функцией

(6.69)

где – постоянная времени задержки контура тока.

С ростом корректирующего сигнала возрастет и сигнал управления , что приводит в конечном итоге к росту фазного напряжения асинхронного двигателя и увеличению его критического момента, который пропорционален квадрату фазного напряжения -. Характеристика 2 соответствует возросшему фазному напряжению. В результате действия положительной обратной связи электропривод формирует механическую характеристику замкнутой системы 3, жесткость которой определяется коэффициентом

Для формирования сигнала положительной обратной связи по току может использоваться модуль тока статора, активная составляющая тока статора, токв звене постоянного тока. В большинстве преобразователей сигнал, пропорциональный мгновенному значению тока статора двигателя, снимается с трех резистивных шунтови , включенных в цепь переменного тока инвертора напряжения.

Однако если через обмотки статора асинхронного двигателя не протекают токи нулевой последовательности, то достаточно двух датчиков тока, а ток в третьей фазе, например В, можно определить через токи фаз А и С:

(6.70)

где – мгновенные значения токов в фазах А, В и С.

Векторные диаграммы при скалярной IR -компенсации для случаев идеального холостого хода и наличии нагрузки на валу двигателя изображены на рис. 6.43.

При скалярной компенсации меняется только модуль напряжения обмотки статора асинхронного двигателя без изменения фазового угла, что приводит к непостоянству векторов ЭДСи потокосцепления. Возможны дополнительные возмущения в системе, связанные с изменением фазового угла вектора

Векторные диаграммы асинхронного двигателя при скалярной IR-компенсации: а – режим холостого хода; б – при наличии нагрузки на валу двигателя

Рис. 6.43. Векторные диаграммы асинхронного двигателя при скалярной IR-компенсации: а – режим холостого хода; б – при наличии нагрузки на валу двигателя

Несмотря на этот недостаток, разомкнутые структуры частотного регулирования скорости на основе автономных инверторов напряжения со скалярной IR-компенсацией находят широкое применение в приводах длительного режима работы с диапазоном регулирования.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >