Электрические
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
|
Рис. 3.21 Непрямое векторное управление для привода асинхронного двигателя Можно наблюдать, что крутящий момент и поток контролируются прямой связью. Хотя непрямое векторное управление широко используется для высокопроизводительных приводов асинхронных двигателей, оно все еще имеет некоторые недостатки. В частности, постоянная времени ротора 𝜏 r (которая оказывает доминирующее влияние на состояние развязки) сильно изменяется в зависимости от рабочей температуры и магнитного насыщения, что приводит к ухудшению требуемого непрямого векторного управления. В настоящее время есть два удобных способа решения этой проблемы. Одним из способов является онлайн-идентификация постоянной времени ротора и, соответственно, обновление параметров, используемых в косвенном контроллере векторного управления. Другой способ заключается в применении сложного алгоритма управления, позволяющего использовать непрямой контроллер векторного управления, нечувствительный к изменениям параметров двигателя. Схема эталонного адаптивного управления (MRAC от англ. Model-Reference Adaptive Control) широко использовалась для косвенного векторного управления привода асинхронного двигателя. По существу, применяется адаптивный механизм, который заставляет привод двигателя следовать эталонной модели даже при изменениях параметров системы, таких как изменение постоянной времени ротора из-за продолжительной работы. Несомненным преимуществом этой схемы MRAC является то, что нет необходимости проводить явную идентификацию параметров. 3.4.3 Прямое управление крутящим моментом Прямое управление крутящим моментом (ПУ) – это усовершенствованная скалярная схема управления, которая может предложить сопоставимую производительность с векторным управлением для привода асинхронного двигателя. Эта схема предназначена для непосредственного управления связью магнитного потока статора и крутящего момента путем правильного выбора режимов переключения преобразователя широтно-импульсной модуляции с питанием от напряжения. Выбор сделан для ограничения погрешностей крутящего момента и магнитного потока в соответствующих диапазонах гистерезиса крутящего момента и 57 магнитного потока, что позволяет добиться более быстрого отклика крутящего момента и гибкого управления (Vas, 1998; Bose, 2001). В индукционных машинах электромагнитный крутящий момент может быть выражен в виде перекрестного произведения вектора связи потока статора λ s , а вектор тока статора i s определяется как Вектор связи потока статора λ s и вектор связи потока ротора λ r можно выразить через вектор тока статора i s и вектор тока ротора i r , которые выражены как Устраняя i r в уравнениях. (3.51) и (3.52), вектор связи потока статора можно записать в виде где L x = L s L r -L 2 m . Следовательно, выражение крутящего момента в формуле. (3.50) можно переписать, где 𝛾 - угол между векторами связи потока статора и ротора. Рис. 3.22 изображает векторную диаграмму о том, как выполнить код неисправности. То есть, когда связь потока ротора остается постоянной, крутящий момент можно быстро изменить, отрегулировав угол 𝛾 , что можно легко сделать, включив соответствующий вектор напряжения статора v s таким образом, что Δλ s = v s Δt. Это суть прямого управления крутящим моментом для привода асинхронного двигателя. Векторы напряжения статора могут быть легко предоставлены с использованием вышеупомянутой схемы пространственно-векторной широтно-импульсной модуляции для инвертора с питанием от напряжения. То есть векторы напряжения статора v s 0 , v s 1 , v s 2 , v s 3 , v s 4 , v s 5 , v s 6 , и v s 7 равны V 0 (000), V 1 (100), V 2 (110), V 3 (010), V 4 (011), V 5 (001), V 6 (101), и V 7 (111), соответственно. Как показано на рис. 3.23, связь потока статора изменяется с помощью добавочного потока (Δ λ s 1 , Δ λ s 2 , Δ λ s 3 , Δ λ s 4 , Δ λ s 5 , или Δ λ s 6 ), который создается соответствующим вектором напряжения статора ( v s 1 , v s 2 , v s 3 , v s 4 , v s 5 , или v s 6 ). Обратите внимание, что v s 0 и v s 7 не приводят к каким-либо изменениям связи потока статора. Таким образом, связь потока статора движется с вектором напряжения статора. Если требуется уменьшенная связь потока статора, вектор напряжения будет выбран по направлению к центру; в противном случае вектор напряжения будет выбран по направлению от центра. Для прямого управления крутящим моментом, связь потока статора требуется для отслеживания команды потока в пределах полосы гистерезиса 2 H λ . Соответствующий локус делится на шесть секторов. Например, как показано на рис. 3.24, вектор связи потока статора первоначально расположен в положении A в секторе 1, вращающемся против часовой стрелки. Поскольку связь магнитного потока статора находится на верхней границе полосы гистерезиса, вектор напряжения статора v s 3 выбирается для быстрого перемещения вектора магнитного потока статора в положение B в секторе 2. Поскольку связь магнитного потока статора снова достигает своего верхнего предела вектор напряжения статора v s 4 прикладывается для его перемещения в положение C . Следует отметить, что вектор связи потока статора изменяется быстро на величину v s Δ t , тогда как изменение вектора связи потока ротора является очень медленным из-за его большой постоянной времени. |