СИСТЕМЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ С ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ по ЭДС СТАТОРА, СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ, СКОРОСТИ И ТОКУ ДВИГАТЕЛЯ
При использовании обратной связи по ЭДС статора двигателя сравнительно просто реализуются системы, в которых может быть обеспечена стабильность потока двигателя при регулировании скорости двигателя. Из табл. 3-1 следует
£i = £ihV<P = £ihV-^.
Рис. 3-17 |
Отсюда
(3-62)
Следовательно, постоянство потока двигателя обеспечивается, если производить изменение ЭДС двигателя пропорционально изменению частоты статора, Задание по скорости двигателя в этом случае является общим заданием иа частоту и ЭДС статора. Функциональная схема системы управления скоростью с обратной связью по ЭДС статора показана на рис. 3-18, а. Контур стабилизации ЭДС для заданной скорости включает в себя датчик ЭДС ДЭ и регулятор ЭДС РЭ. Измерение ЭДС статора можи о производить с помощью дополнительных измерительных обмоток, выполняемых так же,
Рис. 348 |
как обмотки статора, либо с помощью измерительных устройств, восстанавливающих значение ЭДС по напряжению и току статора, аналогично тому, как это делается при измерении ЭДС двигателя постоянного тока. Датчик ЭДС в рассматриваемом случае включает в себя трансформатор напряжения, выпрямитель, усилитель с потенциальной развязкой в канале измерения тока, сумматор и фильтр. Синтез РЭ может быть выполнен по структуре системы с учетом тех же предположений, которые были приняты при рассмотрении структуры системы регулирования напряжения. Следует отметить, что передаточный коэффициент ke> связывающий ЭДС и напряжение статора, является переменным. Действительно, из табл. 3-1 Имеем
и
Wi„v V A(V, S2)'
Вследствие изменения v при регулировании скорости двигателя нзменяеіся и коэффициент ke. Для получения стабильных динамических характеристик контура регулирования ЭДС, соответствующих расчетным условиям, необходимо выполнять и соответствующую перенастройку передаточного коэффициента РЭ, Выполнить это можно, например, по значенню сигнала задания скорости.
Контур регулирования ЭДС обеспечивает постоянство потока двигателя. Вместе с тем можно использовать контур регулирования скорости двигателя, обеспечивающий высокую жесткость механических характеристик электропривода в замкнутой системе. Автоматическая система управления с контурами регулирования ЭДС и скорости показана на рис. 3-18, б. Сигнал задания скорости формируется ЗИ и поступает иа вход контура регулирования скорости. Выходной сигнал регулятора скорости (PC) является сигналом управления частотой А И и одновременно сигналом задания для контура регулирования ЭДС. Контур регулирования ЭДС в рассматриваемой схеме выполняется и рассчитывается точно так же, как и в предыдущей схеме. Синтез PC можно выполнить, в первом приближении, используя упрощенную структурную схему двигателя прн частотном управлении с учетом постоянства пото - косцепления статора. Более точные результаты по синтезу параметров РЭ и PC могут быть получены при одновремеином рассмотрении переходных процессов в обоих взаимосвязанных контурах регулирования. Такой синтез выполняется методами синтеза взаимосвязанных систем управления.
Из рассмотрения структурной схемы рнс. 3-1 видна ее полная аналогия со структурной схемой двигателя постоянного тока при управлении напряжением якоря и постоянном потоке возбуждения. Следовательно, в рассматриваемом случае, как н в электроприводе постоянного тока, кроме контура регулирования скорости можно применить внутренний подчиненный контур регулирования тока статора двигателя. Тогда сигналом задания на частоту 777 частоты и на значение ЭДС двигателя будет являться выходной сигнал РТ статора.