ВЕКТОРНОЕ ЧАСТОТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ПРИВОДОМ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ СКОРОСТИ

Система частотного управления асинхронным двигателем, ис­пользующая принцип ОПВН, может быть реализована практически на базе любого отечественного преобразователя частоты. Для ор­ганизации такой системы преобразователь должен работать с раз­дельным управлением по каналам частоты и напряжения, а также быть укомплектован описанной системой управления. Система мо­жет решать следующие задачи при регулировании скорости асин­хронного двигателя с короткозамкнутым ротором:

1. Задача быстродействия. Время разгона двигателя до задан­ной скорости вхолостую определяется

4 afiJL's

mpkskr^stn У

где t° — время достижения заданной скорости со0;

/ — момент инерции; т, р — число фаз, пар полюсов двигателя;

L's, ks> kr — параметры двигателя;

'Fsm — амплитуда потокосцепления статора в процессе раз­гона, она зависит от резерва (запаса) двигателя по потокосцепле - нию статора, т. е. от соотношения 4rSH/4rsmax — между потокосцеп - лением номинальным и максимально возможным. Величина 4Vmax определяется конструктивными и паспортными данными двигате­ля, а точнее, кривой намагничивания машины, в то время как в выборе Wsn есть определенный произвол. Кроме того, быстродей­ствие будет тем выше, чем 0олыие коэффициенты магнитной связи между обмотками статора и ротора — ks, kr.

2. Управление перегрузочной способностью привода. Эта зада­ча решается управлением потокосцеплением статора в функции мо­мента. Тут возможно несколько путей, реализующих необходимую перегрузочную способность: управление потокосцеплением статора по динамическому моменту — /Асо/Д^; управление со стабилиза­цией потокосцепления ротора (4rm=const). Для этого задание по потокосцеплению статора?°sm необходимо формировать в со­ответствии с законом

ЧТО -_L (lF0 _L _М)

sm ks V Tm mpW>rm

и

Где — задание по потокосцеплению ротора;

L'r — параметр обмотки ротора;

М — развиваемый электромагнитный момент.

Вся информация, необходимая для решения этих заданий, со­держится в управляющей программе.

3. Задача повышения точности. Точность работы привода опре­деляется его быстродействием, жесткостью механических харак­теристик и точностью измерения скорости. Задача быстродействия рассмотрена выше. Жесткость механических характеристик опре­деляется уровнем поддержания потокосцепления. Наиболее жест­кие характеристики имеют место при режиме 1Frm = const, более мягкая — при ЧГат = const. Практически можно получить любую заданную мягкость воздействия на задание по потокосцеплению. Следует отметить, что жесткость характеристики зависит от па­раметров и частоты. Критическое скольжение в системе со стаби­лизированным потокосцеплением статора определяется

5к = 1

где T's — параметр обмотки статора;

(0ф5—частота поля статора.

Точность измерения скорости при использовании указанного датчика ВV практически любая и введение классической связи по скорости позволяет активно воздействовать на статическую и ди­намическую точность.

4. Задача минимизации потерь. Управляя уставкой потокосцеп­ления статора в зависимости от развиваемого момента и поддер­живая минимальный запас по перегрузочной способности привода» можно снизить потери в обмотках и железе.