Выбор и разработка функциональной схемы САР электропривода проектируемого механизма

Система векторного управления асинхронным электроприводом в наиболее общем случае должна решать задачи регулирования и стабилизации момента и скорости двигателя. Формирование момента АД возможно за счет воздействий на абсолютные значения векторов потокосцеплений Y1, Ym , Y2, токов I1, I2 и фазовых сдвигов между ними. От того, какие векторы выбраны в качестве регулируемых, зависит принцип построения и техническая реализация системы управления электроприводом.

При стабилизации потокосцепления ротора (при Y2 =const) механические характеристики АД подобны характеристикам ДПТ независимого возбуждения. Поскольку теория и технические решения замкнутых систем управления электроприводом с ДПТ независимого возбуждения достаточно апробированы, то понятна привлекательность применения систем векторного управления с управлением по потоку ротора.

Установка датчиков магнитного поля в воздушном зазоре АД в системах прямого управления векторами его потокосцеплений требует дополнительных изменений в конструктивных решениях серийно выпускаемых АД и сопровождается снижением надежности электропривода. Поэтому в современных и наиболее совершенных частотно-регулируемых электроприводах, где системы программного управления реализованы на основе микропроцессорной техники, информация о векторах потокосцеплений электрической машины получается косвенным путем на основе ее математических моделей. На рисунке 1.16.1.1 представлена функциональная схема системы автоматического регулирования положения электропривода с косвенной ориентацией по вектору потокосцепления ротора.

Система имеет два основных канала управления - положением нажимного винта S и модулем потокосцепления ротора çY2 ç АД. Канал регулирования положения в свою очередь имеет внутренний контур регулирования угловой скорости АД с подчиненным ему контуром регулирования тока . Канал регулирования модуля потокосцепления имеет внутренний подчиненный контур регулирования тока . Токи и являются составляющими тока статора в осях х и у ортогональной системы координат, вращающейся с синхронной скоростью w0эл магнитного поля двигателя.

Сигнал задания положения поступает на сумматор å1, где он сравнивается с сигналом отрицательной обратной связи по положению . Сигнал обратной связи по положению получен с выхода цифрового интегратора А13, где с учетом передаточного числа механизма (отношения линейной скорости НВ к угловой скорости двигателя) происходит преобразование последовательности импульсов с выхода импульсного датчика BV в сигнал, пропорциональный перемещению НВ.

Сигнал рассогласования с выхода å1 поступает на вход регулятора перемещения РП, имеющего нелинейную характеристику вследствие того, что НВ работает с различными перемещениями (малыми, средними, большими). Для ограничения максимальной скорости необходимо ограничивать задание на скорость, т.е. выход регулятора положения. С этой целью установлен блок ограничения БО1 на выходе РП, ограничивающий задание на скорость на уровне номинальной.

Сигнал задания скорости АД предварительно поступает на вход задатчика интенсивности ЗИС, формирующего на выходе сигнал задания скорости с темпом, обеспечивающим ограничение ускорений в соответствии с технологическими требованиями к электроприводу и максимально допустимыми динамическими перегрузками по току и электромагнитному моменту АД.

Сигнал рассогласования на выходе сумматора å2 сигнала управления и сигнала w реальной скорости АД с выхода импульсного датчика BV, пропорциональный абсолютному скольжению АД, поступает на вход пропорционально-интегрального регулятора скорости РС. Его выходной сигнал uрс формирует сигнал задания Мз электромагнитного момента, необходимого для полной компенсации скольжения АД.

Сигнал задания электромагнитного момента Мз ограничивается блоком БО2 на уровне задания, соответствующего выбранному максимальному значению электромагнитного момента АД. Задание этого значения определяется внешними сигналами управления Мmax1 и Мmax2. В зависимости от энергетических режимов работы электропривода предусмотрена коррекция по ограничению максимально допустимых моментов АД (блоки MIN и MAX). Так, при отсутствии дополнительного блока рекуперативного торможения в силовой цепи выпрямителя на входе автономного инвертора напряжения UZF для ограничения максимально допустимой рекуперируемой активной мощности Ра.m и, соответственно, ограничения перенапряжения на емкостном фильтре выпрямителя, в режиме рекуперативного торможения АД в блоке А2 в функции от скорости АД или частоты его питания f1 формируются сигналы Мо1 и Мо2 , уменьшающие уровень задания электромагнитного момента АД. Функциональная связь между Ра.m , частотой f1 с учетом ее максимального значения f1max , качественно отраженная в блоке А2, которая определена их математической моделью и корректируется при автоматической идентификации параметров электропривода.

Лучшие статьи по информатике

Разработка цикловой системы управления промышленным роботом
Электроника - это область науки и техники, которая занимается изучением физических основ функционирования, исследованием, разработкой и применением приборо ...

Проектирование сети местной телефонной станции
Переход от электромеханических к электронным системам коммутации и цифровым сетям характеризуется образованием единой системы передачи и коммутации информац ...

Подтверждение соответствия сотового телефона марки Nokia n97
В настоящее время тяжело представить человека без сотового или как его еще называют мобильного телефона. У кого-то смартфон, кому то по нраву КПК, кто-т ...