СИСТЕМЫ ЧАСТОТНО-ТОКОВОГО УПРАВЛЕНИЯ
В системах частотно-токового управления двигатель питается от ТП частоты с автономным инвертором тока (АИТ). В таком случае У В совместно с контуром регулирования тока выпрямителя образует источник тока. Управление двигателем производится путем задания тока статора и частоты АИТ. Обе величины, в свою очередь, зависят от общего сигнала задания на систему, определяющего скорость двигателя. Ток статора связан также с нагрузкой
двигателя. Эту связь проще всего выразить через абсолютное скольжение в соответствии с формулой
mil? R'SZ
М - табл. 3-1 • Из табл. 3-1 также имеем |
(3-63) (3-64) (3-65)
Подставив в равенство (3-65) величины В (0) и С (0) нз равенств (3-57), получим
Л,., = ФсЛ„-^. (3-66)
лт
Для произвольного значения абсолютного скольжения S2 имеем /х =
B(S2) C(S2) ■ |
Ф |
При идеальном холостом ходе (52 = 0) ток статора |
©он С (S2)
B(S2) |
(3-67)
Подставив в (3-67) выражение (3-66), получим
В (S2) |
(3-68)
Если при регулировании скорости задаваться условием постоянства потока на уровне требуемого значення, например Ф — = Фн — const, то по формуле (3-68) можно рассчитать зависимость Iy — F (S2), реализующую это условие. Зависимость 1г = F (S2) представляет собой нелинейную функцию (рис. 3-19), и для простоты выполнения функционального преобразователя в системе управления рационально выполнить ее линейную аппроксимацию.
Такая аппроксимация показана в виде штриховой линии на рис. 3-19. Величина /1г определяет граничный ток статора, равный допустимому току 777 частоты и двигателя. Характеристика 1Х =
“ F (S2) симметрична относительно осн тока, что подчеркивает общую симметрию
асинхронной машины в генераторном и двигательном режимах. Используя реальную характеристику 1г = F (Sa) функционального преобразователя, можно из уравнений (3-63) и (3-64) рассчитать реализуемые зависимости М = F (52) и Ф = F (52).
Функциональные схемы систем частотно-токового управления показаны на рис. 3-20. Заданием на ток статора является выходной
сигнал ФП, в котором реализуется характеристика Ix = F (5а). Входным сигналом ФП является сигнал ust пропорциональный абсолютному скольжению 5а. Действительно, этот сигнал образован как разностный сигнал между сигналом wv, пропорциональным при линейной регулировочной характеристике АИТ частоте напряжения статора, и сигналом тахогенератора wT>r, пропорциональным
Рис. 3-20 |
частоте вращения ротора. С учетом передаточного коэффициента схемы вычитания получается информация о частоте напряжения ротора или абсолютном скольжении. Система управления работает таким образом, что при регулировании скорости приближенно обеспечивается постоянство потока двигателя.
Как и в системах управления с обратными связями по ЭДС, в рассматриваемых системах для обеспечения требуемой жесткости
механических характеристик могут быть применены контуры регулирования скорости двигателя. Примером такой системы является система, функциональная схема которой показана на рис. 3-20, б. Входное напряжение ФП определяется как разностный сигнал между выходным сигналом регулятора скорости PC и сигналом тахогенератора Тг. Задание на скорость вводится через ЗИ на вход контура регулирования скорости двигателя. В системе управления имеются два взаимосвязанных контура регулирования, один нз которых решает задачу приближенной стабилизации потока, другой обеспечивает требуемую жесткость механических характеристик.
Схема системы частотно-токового управления, соответствующая функциональной схеме рис. 3-20, а, показана на рис. 3-21. Функциональный преобразователь реализуется на операционных усилителях / и 2. На усилителе 1 реализуется ограничение напряжения, а иа усилителе 2 и диодах Д1, Д2 — знакопостоянство выходного напряжения при знакопеременном входном напряжении. Стабилитрон Д5 и дополнительный сигнал /1х х на входе регулятора тока формируют нижнюю часть характеристики Ix — F (S2) и определяют ток статора в режиме холостого хода двигателя. Регулятор тока РТ принят пропорционально-интегральным. Формирование сигнала, пропорционального S2, производится на усилителе 1 путем вычитания из сигнала задания сигнала с выхода делителя Тг.