Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Пряме керування моментом асинхронного двигуна
Подальшим розвитком векторного керування є пряме керування моментом двигуна (Direct Torque Control-ДТС). Принцип такого ке-рування був опублікований у 1985 р. і через 10 років фірмою АВВ він був реалізований. Мета прямого керування моментом є забезпечення швидкої реак-ції електромагнітного моменту АД на керуючі впливом. На відміну від векторного керування, коли зміна моменту досягається шляхом зміни струму статора, який є керованою змінною, в системі прямого керування моментом керованого величиною є потокозчеплення ста-тора. Його зміна досягається зміною положення вектора напруги шляхом відповідного перемикання ключів інвертора. При прямому керуванні електромагнітний момент розраховують за формулою , (11.12)
де , і – відповідно індуктивності намагнічуючого конту-ру, обмоток статора і ротора; – кут між векторами потокозчеплення статора і ротора (рис.11.10). Оскільки електромеханічна стала часу ротора АД досить велика, то мож-на вважати, що на кожному кроці роз-рахунку модуль потокозчеплення ро-тора залишається сталим. Якщо модуль потокозчеплення ста-тора впливом на вектор напруги підтримувати також сталим, то електромагнітний момент двигуна залежатиме згідно (11.12) тільки від кута . Зміна кута досягається зміною положення вектора напруги на статорі за рахунок відповідної зміни станів ключів інвертора. В інверторі напруги вектор напруги при перемиканні ключів за „законом 1800” повертається у нерухомій системі координат х-у на 60 електричних градусів і може займати одне із шести фіксованих положень в одному із шести секторів І-VI (рис.11.11). Зв’язок вектора на-пруги і вектора потокозчеплення в системі координат (рис.11.11) визначається рівнянням рівноваги напруг .
Якщо знехтувати опором обмотки статора, то
. (11.13)
Тоді проекції вектора напруги і будуть визначати швидкості зміни проекцій вектора потокозчеплен-ня в залежності від прикладеної напруги. Замінивши похідні мали-ми кінцевими величинами, одержимо згідно (11.13) , або у приростах і . Повні значення проекцій вектора потокозчеплення будуть такими:
; , (11.14)
де і – проекції вектора потокозчеплення статора, яке було до зміни вектора ; – відрізок часу, на протязі якого діяв прикладений вектор напруги.
Отже, змінюючи положення вектора напруги (його складові і ), можна повертати вектор і змінювати кут , впливаючи цим на зміну моменту двигуна. На рис.11.11 показані нерухома система координат і розта-шовані на ній просторові вектори напруги на виході інвер-тора, від якого живиться обмотка статора двигуна, а також миттєве положення вектора потокозчеплення статора , який в даний мо-мент часу знаходиться у секторі . Щоби забезпечити пряме керування моментом переключення векторів напруги (переключення ключів інвертора), потрібно прово-дити тоді, коли момент двигуна чи потокозчеплення відхилюються від заданих значень на величину, рівну прийнятій похибці. З (11.12) слідує, що при сталих значеннях модулів і електромагнітний момент двигуна збільшується,коли збільшується кут . Кут збільшується, коли вектор напруги повертається проти годинникової стрілки (переходить з сектора І у сектор ІІ чи ІІІ), і зменшується, коли він повертається за стрілкою годинника (проти напряму руху магнітного поля статора – сектори VI і V). Для ілюстрації алгоритму перемикання векторів напруги на рис.11.11 початки векторів напруги , , і перенесені на кінець вектора . Кожний вектор показує на табличку, в якій вказані знаки приростів потокозчеплення статора і моменту двигу-на, які виникають при підключенні вказаних векторів. Знак „+” означає, що величина збільшується, а знак „–” – що зменшується. Наприклад, якщо в даний момент часу модуль і електромагніт-ний момент менші проти необхідних (знаки „+”), то необхідно пере-йти на вектор , то призведе до їх збільшення. Якщо модуль вектора великий (знак „–”), а електромагніт-ний момент малий (знак „+”), то потрібно переключитись на вектор . Це призведе до зменшення потокозчеплення (у рівнянні (11.13) стане від’ємним) і збільшення моменту за рахунок збільшення кута . Коли модуль і момент великі, то необхідно переключи-тись на вектор , що спричинить їх зменшення. Коли треба збіль-шити і зменшити момент двигуна, то переходять на вектор . На відміну від векторного керування швидкістю АД в системі прямого керування моментом немає широтно-імпульсної модуляції зі сталою частотою, а перемикання ключів здійснюється у залежно-сті відхилення дійсних значень модуля вектора потокозчеплення статора і моменту двигуна від заданих значень. Структурна схема, яка реалізує такий спосіб керування, наведена на рис.11.12 До її складу входять компаратори потоку і моменту з гістерезисними характеристиками, таблиці оптимальних перемикань ключів, авто-номний інвертор напруги частотного перетворювача, давачі напру-ги і струмів та математична модель двигуна.
На входи компараторів подаються відхилення фактичних зна-чень модуля і моменту двигуна від заданих значень і . Вихідна змінна компаратора потокозчеплення може приймати два значення: 1 і 0. Якщо на величину (допустиму похибку), то його потрібно збільшити і це відповідає . Якщо на , то його потрібно зменшити і це відповідає .
Рис.11.12. Структурна схема прямого керування моментом
Вихідний сигнал компаратора може приймати три значення: 1, 0 і -1. Сигналу відповідає стан, коли треба збільшити мо-мент двигуна; при сигналі момент треба зменшити. Стан означає, що момент знаходиться в допустимих межах (в зоні нечутливості компаратора). У відповідності з наведеними алгоритмами формується таблиця переключень інвертора. В залежності від значень і для кожного сектора, в якому у даний момент часу знаходиться вектор потокозчеплення, вказується вектор напруги, а отже і набір ключів інвертора. При цьому номер сектора визначається на підставі моделі двигуна. Отже, для прямого керування моментом потрібно знати на кож-ному такті керування миттєві значення потокозчеплення статора і моменту двигуна. Для цього модель здійснює опитування миттєвих значень фазних напруг і струмів з високою частотою (порядка ) і розраховує протягом певного часу квантування дійсні зна-чення потокозчеплення статора, електромагнітного моменту й шви-дкості обертання двигуна, знання якої необхідне для керування час-тотою ПЧ. Необхідні обчислення здійснює швидкодіючий сигналь-ний мікропроцесор на підставі вимірюваних значень напруг та стру-мів і введених попередньо у модель ідентифікованих параметрів двигуна. Основною перевагою прямого керування моментом є висока швидкодія, яка знаходиться в межах 6...10мс.
Контрольні запитання і задачі
1.Якими засобами можна забезпечити плавний пуск асинхрон-ного двигуна з короткозамкненим ротором? 2. У якому випадку систему плавного пуску асинхронних двигу-нів доповнюють функцію бустера? 3. Коли доцільно використовувати розімкнені системи частотно-го керування асинхронними двигунами за умови ? 4. У чому суть скалярної системи частотного керування асинхро-нними двигунами? 5. Визначити модуль жорсткості лінеаризованої частини меха-нічної характеристики асинхронного двигуна, якщо ; , і . 6. Якою ланкою представляють частотний перетворювач в сис-темі частотного керування з автономним інвертором струму? 7. У чому суть векторного керування частотно-регульованого електропривода? 8. У чому суть прямого керування моментом асинхронного дви-гуна? 9. Яку функцію виконує мікропроцесорна математична модель двигуна в системі прямого керування моментом? 10. Якими ланками можна представити передавальну функцію асинхронного двигуна при частотному регулюванні швидкості?
Розділ 12
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-21; просмотров: 270; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.189.14.219 (0.013 с.) |