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 |
Частотне керування синхронними
Електроприводами
Стратегії керування
Нині сфера використання регульованого синхронного електро-привода постійно розширюється із-за можливості регулювання і швидкодіючих систем керування. Синхронні двигуни (СД) великої потужності з електромагнітним збудженням використо-вують для привода вентиляторів, помп, компресорів, валків прокат-них станів, папероробних машин та інших механізмів, а СД з по-стійними магнітами потужністю до десяти кіловат – для привода робочих органів металообробних верстатів з числовим програмним керуванням, роботів, маніпуляторів та інших механізмів, де потрі-бен широкий діапазон регулювання швидкості і високі динамічні показники. Для живлення СД використовують ті самі перетворювачі часто-ти, що й для асинхронних двигунів. Але стратегії керування дещо інші, бо СД має незалежний від струму в обмотці статора струм збудження. Коли магнітні поля статора і ротора обертаються з однаковою швидкістю і мають просторовий кут зсуву , то електромагнітний момент . (13.1)
З (13.1) витікають такі стратегії керування моментом двигуна: Ø регулювання магнітного потоку ротора (струму збудже-ння); Ø регулювання струму статора , підтримуючи кут перезбудженого двигуна на певному рівні; Ø при регулювати струм так, щоб . При сталому або плавнозмінному навантаженні, а також при плавному регулюванні швидкості, зазвичай, використовують ті самі методи керування (скалярне чи векторне), що й асинхронними дви-гунами. Окрім того, використовують також ті самі закони регулю-вання напруга-частота. У цих випадках синхронний двигун як і асинхронний живиться від інтертора з незалежним заданням частоти. При цьому можуть використовуватись як автономні інвертори напруги, так і струму. За швидкої (близької до ударної) зміни навантаження чи швидкої зміни задання швидкості може порушитись синхронне обертання магнітних полів статора і ротора. В результаті момент
(13.2)
стане пульсуючим і його середнє значення буде дорівнювати нулю. Під дією моменту сил опору двигун буде гальмуватись і зупиниться – відбудеться “перекидання” двигуна. Цього можна запобігти, якщо незалежне керування інвертором замінити керуванням інвертором у залежності від швидкості обертання ротора за допомогою давача положення ротора (ДПР). Синхронний двигун з такою системою ке-рування називається вентильним двигуном (ВД).
Синхронні двигуни зі збудженням від постійних магнітів, як пра-вило, керуються за схемою вентильного двигуна. Це дозволяє регу-лювати швидкість практично в необмеженому діапазоні, включаю-чи покроковий режим, без загрози “перекидання”, а також забезпе-чити високу стійкість і швидкодію. У порівнянні з двигунами пос-тійного струму ВД мають кращі динамічні, габаритні й вартісні по-казники.
Вентильний двигун
Вентильні двигуни є різної конструкції. Найбільше поширеною є конструкція на базі трифазного синхронного двигуна зі збудженням від постійних магнітів в (рис.13.1.). У цьому двигуні обмотка стато-ра живиться від регульованого джерела постійного струму через трифазний мостовий комутатор, який складається із шести керова-них транзисторних ключів К1-К6. Ключі пронумеровані у порядку їх комутації з кутовим інтервалом 60 електричних градусів. Для наведеної на рис.13.1 конструкції електричні градуси співпадають з геометричними. Керування ключами інвертора струму (ІС) здійснює давач поло-ження ротора (ДПР), ротор якого має вид сегмента, жорстко зв’яза-ного з ротором двигуна (рис.13.1,а). На нерухомій частині давача розташовано шість чутливих елементів, які пронумеровані цифрами 1-6 як і ключі інвертора.
Рис.13.1. Вентильний двигун: а – структура двигуна, б – алгоритм включення ключів інвертора і фазні струми Коли сегмент перекриває чутливий елемент, він активізується і через систему керування інвертором (СКІ) переводить ключ комута-тора у замкнений стан, в якому ключ буде знаходитись доти, доки чутливий елемент перекривається сегментом. За такого алгоритму в любий момент часу замкненими будуть один ключ із групи 1-3-5 і один із групи 4-6-2 і струм буде протікати через дві фазні обмотки статора, зміщені у просторі на кут . На такий же кут будуть зміщенні і магнітні потоки фаз. При ДПР займає положення, яке відповідає замкненим ключам 1 і 6. Тоді вектор магнітного потоку ротора буде напра-вленим по осі системи координат , яка рухається разом з ротором (рис. 13.1,а). На рис.13.2 показано струми в обмотках стато-ра і положення векторів магнітних потоків для трьох моментів часу, які пояснюють процес обертаних ротора.
Рис.13.2. Положення векторів магнітних потоків: а – ; б – і в –
Нехай ротор обертається проти годинникової стрілки. Тоді в момент часу розмикається ключ 6 та замикається ключ 2 і струм буде протікати від початку до кінця фази і від кінця до початку фази С. Цим напрямам струмів відповідають положення векторів магнітних потоків , і результуючого потоку статора , як показано на рис.13.2,а. У цей же момент ротор знаходиться в положенні, зображеному на рис.13.1,а, і його магнітний потік співпадає з віссю . За такого розташування векторів магнітних потоків двигун розвиває електромагнітний момент
, (13.3)
де – кут між векторами і , рівний . Під дією цього електромагнітного моменту ротор повертається проти годинникової стрілки і кут зменшується. Коли він змен-шиться до , момент згідно (13.3) досягне максимального значення і в подальшому буде зменшуватись. Коли кут стане рівним , момент двигуна зменшиться до значення, яке він мав при , а вектор повернеться у просторі разом з ротором двигуна на кут і займе положення, показане на рис. 13.2,б. Якщо стан ключів комутатора не змінити, то ротор буде рухатись далі доти, доки кут не стане рівним нулю. При згідно (13.2) і ротор зупиниться. Щоби цього не сталося, при ДПР через СКІ зумовлює розмикання ключа 1 і замикання ключа3. В результаті струм проті-катиме по фазах В і С, вектор при нехтуванні перехідним про-цесом стрибком повернеться на кут (рис.13.2,в), кут стане рівним і ротор буде далі обертатися. Описаний цикл повторюється. Напрям руху задається знаком керуючого впливу , який подається на СКІ. За такого керування момент двигуна на кожному такті буде змінюватися за синусоїдним законом від початкового значення , досягаючи максимального значення при і до кінцевого . При такій змінні моменту зміна швидко-сті буде тим менша, чим більший момент інерції привода, що є основним недоліком такого способу керуванню. Цей недолік можна усунути, якщо за допомогою відповідної модуляції забезпечити синусоїдну форму струму в обмотках статора. Але і при цьому зміна навантаження буде впливати на швидкість двигуна. Тому таку систему доповнюють контуром регулювання швидкості.
|
||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-21; просмотров: 254; 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 - 18.118.1.232 (0.007 с.) |