Математическое описание асинхронного двигателя при частотном управлении. Вектор намагничивающего тока, страница 5

При отсутствии в кривой потока высших гармоник, в установившемся режиме достигается   При этом   , , а    Таким образом, составляющая   непосредственно связана с величиной  и знаком ошибки   С помощью задающего сигнала   устанавливается минимальное значение ошибки, обусловленное высшими гармониками  потока.

Полученные на выходе блока БВФ функции   и    используются для координатного преобразования  токов  и ,  которое осуществляется блоком БКП2.  Этот блок не имеет отличий от БКП1, на его выходе получаются составляющие токов   и  , постоянные по значению для установившегося режима.

Эти значения составляющих тока, а также  и величина скорости  поступают в блок регуляторов переменных БРП, где используются в качестве сигналов обратных связей.            В данной схеме в контур скорости  введен блок деления, определяющий  заданное значение активного тока   по заданному значению момента  и  текущему значению потокосцепления  .  

Потокосцепление статора можно выразить через токи  обмоток статора и потокосцепление ротора                             

                                    (3.8)

Если учесть, что при ориентации по полю ,  а ,  то подставляя (3.8) в  исходные уравнения,  можно получить

Решив  (3.9) относительно токов, можно найти их связь с составляющими вектора напряжения:

                           (3.10)

Полученный результат указывает на то, что полученные на выходе регуляторов РТ1и РТ2 управляющие воздействия   и    оказывают влияние не только на свою переменную, но и на переменную другого канала. Исключить взаимное влияние  можно путем формирования управляющих воздействий    и    из двух составляющих:

               (3.11)

Подставив (3.11) в (3.10) можно убедиться в том, что  при     изменения  не окажут влияния на намагничивающий ток и наоборот.

          Для устранения взаимовлияния каналов в схеме предусмотрен блок развязки БР, показанный на рис. 3.8.

Вычисленные блоком развязки  и  , ориентированные по полю, с помощью формул обратного преобразования блоком  БКП3  преобразуются в   и  , ориентированные относительно статора. Блок БФП3 осуществляет двухфазно-трехфазное преобразование и на его выходе формируются  трехфазные задающие напряжения   для управления преобразователем частоты.

Динамические свойства рассмотренной системы могут быть оценены по упрощенной структурной схеме, которая показана на рис. 3.9

 

Рис.3.9

Преобразователь частоты в этой схеме совместно с блоками измерения и преобразования координат упрощенно  учтен введением эквивалентного звена с передаточной функцией

где - эквивалентный коэффициент передачи преобразователя частоты,  - эквивалентная постоянная времени преобразователя частоты.

Обозначив                        

где   - коэффициент рассеяния потоков статора и ротора,  получим

Контуры регулирования токов       и       в полученной структурной схеме  одинаковы.  Малой некомпенсированной постоянной времени является  , регуляторы токов ТР1 и ТР2  целесообразно выбирать пропорционально-интегральными.  Синтез регулятора скорости ведется традиционными для систем подчиненного регулирования методами.  Последовательно с регулятором скорости установлен блок деления БД, компенсирующий влияние узла умножения, необходимого для формирования электромагнитного момента двигателя.

Векторная частотно-токовая система регулирования.