Автоматическое управление техническими системами. Система «Управляемый преобразователь – машина постоянного тока» как объект управления. Автоматическое регулирование координат электропривода. Частотно токовое управление АД, страница 44

1.  магнитная проницаемость стали равна бесконечности;

2.  распределение полей самоиндукции статора и возбуждения вдоль окружности статора – синусоидальное;

3.  фазовые обмотки – симметричны.

Опустив промежуточные выкладки, приведем систему уравнений СДМВ в осях d и q.

                                  (12.1)

Здесь R₁ – активное сопротивление фазной обмотки статора;

 - собственная индуктивность продольного контура;

- собственная индуктивность поперечного контура;

,  - индуктивность фазы при совпадении оси обмотки фазы статора с продольной осью индуктора и с поперечной осью индуктора;

- число пар полюсов;

           - число витков фазной обмотки;

     - коэффициент приведения;

     - поток индуктора на полюс;

Структурная схема СДМВ в осях  приведена на рис.12.1

Здесь ПК – преобразователь координат.

       (12.2)

    (12.3)

При настроении реальных систем ЧТУ регулирование токов ведут в неподвижной системе координат, и тогда более удобной является структурная схема, где часть переменных представлена в неподвижной системе координат (рис.12.2)

Рис. 12.2

Обозначим:

                                                  (12.4)

Следовательно,

                                                                       (12.5)

     т.е.                                                                                      (12.6)

     где  

тогда                                                                                (12.7)

Полная система уравнений:

Как уже отмечалось, для управления моментом, а, следовательно, и скоростью бесколлекторного двигателя необходима система управления, преобразующая сигнал задания требуемого момента и информацию о состоянии двигателя в сигналы задания управляющих воздействий, воспринимаемых двигателем. Причем, на показатели качества электропривода существенное значение оказывают принципы построения этой системы.

Управлять СДМВ можно, формируя сигналы задания тока в разных системах координат: 2-х фазной в осях d и q, полярной с помощью модуля и угла вектора тока трехфазной а, в, с, и неподвижной в осях ,.

Рассмотренные системы координат могут использовать различные варианты регуляторов: двухпозиционные (релейные) и квазенепрерывные равных (П; ПИ; ПИД и т.п)

Кроме того, для рассмотренных сигналов управления возможны два вида модуляции: векторная и пофазная. Классификация алгоритмов управления представлена в таблице 12.1. Функциональные схемы показаны на рисунках 12.3 – 12.14. (Материал по классификации разработан Б.М. Боченковым, доц. каф ЭОПУ)

Таблица.12.1

Вариант регулятора тока	Тип модуляции	Система координат, в которой ведётся регулирование токов
		Вращающаяся ортогональная d;q	Неподвижная ортогональная α;β	Неподвижная трехосевая a;b;c	Полярная Im;ε
2х позиционый		рис.12.3.	рис.12.4.	рис.12.5.	рис.12.6.
квазинепрерывный	Векторная	рис.12.7.	рис.12.8.	рис.12.9.	рис.12.10.
	Пофазная	рис.12.11.	рис.12.12.	рис.12.13.	рис.12.14.

Рис. 12.3 Система управления со скользящими режимами в системе координат d и q.

Рис. 12.4 Система управления со скользящими режимами в системе координат α и β.

      Рис. 12.5 Система управления со скользящими режимами с регулированием тока в осях а, в, с.

      Рис. 12.6 Система управления со скользящими режимами в полярной системе координат.

Рис. 12.7 Система управления с векторной модуляцией в осях d и q.

Рис. 12.8 Система управления с векторной модуляцией в неподвижной системе координат α и β. 

Рис. 12.9 Система управления с регулированием тока осях а, в, с и векторной модуляцией.

Рис. 12.10 Система управления с векторной модуляцией в полярной системе координат.

Рис. 12.11 Система управления с пофазной модуляцией в системе координат d и q.