rss : Блог Сергея Плотникова      Главная
Хотите получать новые
статьи на свою почту?
Да
Технологии
Наука
 Искать  

Система прямого управления моментом электропривода

Среда, 31 мая 2017 г.
Рубрика: Технологии
Метки: электропривод
Автор статьи: burlakov
Внедрение асинхронного двигателя с короткозамкнугым ротором (АД) в сферу высокоточного глубоко регулируемого электропривода (ЭП) позволило сократить себестоимость оборудования, эксплуатационные затраты, а также существенно продлить срок службы. Поэтому разработка быстродействующих алгоритмов управления АД является актуальным и перспективным направлением в развитии современного ЭП.

Для многих металлообрабатывающих станков и измерительных установок важным является точное формирование траекторий движения рабочего органа ЭП. Для этого необходимо непосредственное или, как часто говорят, прямое управление моментом (ПУМ) двигателя.

При решении задач автоматического управления удобно использовать математическое описание АД в ориентированной по магнитному полю машины системе координат d,q, где АД представляется совокупностью потокообразующего и моментообразующего каналов, а все электромагнитные переменные носят постоянный характер.

Организация ПУМ АД заключается в построении системы автоматического управления (САУ) моментом, представляющей собой соответствующий контур регулирования с последовательным корректирующим устройством. Магнитное состояние машины формируется специальным контуром регулирования потокосцепления. Реализация внешнего по отношению к контуру регулирования момента контура скорости позволяет стабилизировать с необходимой точностью частоту вращения АД.

Прямое разрывное управление моментом (ПРУМ) АД при логическом управлении автономным инвертором напряжения

Сигналы задания на момент (Mref) и потокообразующий ток сравниваются с сигналами обратных связей на гистерезисных компараторах. Результат сравнения в зависимости от угла поворота вектора потокосцепления ротора относительно неподвижных ортогональных осей координат a, бэта и в соответствии со специальной таблицей формирует сигналы управления ключами инвертора, так называемые, коммутационные функции.

Для преобразования сигналов датчиков электрических величин переменного тока в постоянные сигналы управления во вращающейся ортогональной системе координат d,q используются различные преобразования координат.

Для оценки углового положения магнитного поля машины переменного тока применяется математический модуль — фигонометрический анализатор.

Внешние контуры регулирования потока и скорости имеют астатические ПИ-регуляторы.

Результаты моделирования работы системы ПРУМ с логическим управлением АИН представлены на рис. 1.

Значительные пульсации токов, обусловленные переменной частотой коммутаций транзисторов, снижают энергетические показатели ЭП. Однако такая система имеет максимальное быстродействие по моменту.

Прямое управление моментом АД с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

Данный алгоритм отличается от предыдущего только способом формирования коммутационных функций. Внутренние контуры момента и потокообразующего тока имеют астатические ПИ- регуляторы, выходные сигналы которых являются сигналами заданий на напряжение статора АД. Необходимые средние значения напряжений автономного инвертора формируются с помощью трехфазной модифицированной синусоидальной широтно-импульсной модуляции. Быстродействие по моменту в такой системе существенно ниже, чем в системе ПРУМ. Это обусловлено отсутствием взаимосвязи между коммутационными функциями и динамическими условиями работы ЭП, в отличие от системы ПРУМ.

Комбинированные системы прямого управления моментом

Целью проводимых исследований является создание САУ, объединяющей все положительные качества рассматриваемых систем. В )гом случае самым очевидным решением является комбинирование, или гибридизация, алгоритмов управления ЭП.

В «гибриде» подразумевается параллельная работа обоих алгоритмов ПУМ. При этом определенное логическое устройство

(ЛПУ) обеспечивает переключение каналов поставок коммутационных функций на ключи АИН в зависимости от требуемого режима работы: в динамике по моменту — от алгоритма ПРУМ, в статике — от алгоритма с ШИМ.

Заключение. Системы прямого управления моментом — лучший « иособ контролировать траекторию движения ЭП. Системы прямого ри фывного управления моментом — самый быстрый вариант ПУМ. Но пиита за быстродействие систем ПРУМ — большие потери энергии и инюминализация оборудования. Предложенный вариант гибридизации • метем ПРУМ с энергоэкономичной системой ПУМ на базе ШИМ решает проблему повышенных энергетических затрат системы ПРУМ в мьпиустановившихся режимах при сохранении максимального Пыстродействия в переходных процессах.




Статьи из той же рубрики

Среда, 31 мая 2017 г.
Умение прогнозировать погоду
Умение прогнозировать погоду
Среда, 31 мая 2017 г.
Магнитофон
Магнитофон
Среда, 31 мая 2017 г.
Телефон
Телефон
Воскресенье, 28 мая 2017 г.
Телеграф
Телеграф
АВТОР  БЛОГА
Сергей Плотников
Сергей Плотников
Мои контакты:
E-mail: naukatehru@yandex.ru
Skype: naukateh
РУБРИКИ
Наука
Открытия
Технологии
МОЖЕТ  ЗАИНТЕРЕСОВАТЬ

Действие компьютерных вирусов

Метеоритная «шрапнель» на Луне

СТАТИСТИКА

Индекс цитирования      
© naukateh.ru