Система электропривода

БЛОК-СХЕМА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ DTC

Представив структурную схему асинхронного двигателя рис. 3.1 в виде субблока, аналогично тому, как это было принято в п.2, можно по­строить математическую модель системы прямого управления моментом в виде блочной схемы. Вариантов таких моделей достаточно много, В рас­смотренном ниже примере использованы, помимо модели асинхронного двигателя, следующие субблоки реализующие элементы системы DTC:

- блок регуляторов системы DTC - структурная схема рис. 2.7;

- блок вычисления ненаблюдаемых координат привода - структур­ная схема рис. 2.9;

- блок, реализующий таблицу переключений - структурная схема рис. 2.14;

- блок формирования строк таблицы переключений - структурная схема рис. 2.18;

- блок определения фазового сектора - структурная схема рис.

2.22.

В блоке регуляторов системы DTC использован ПИ-регулятор ско­рости, а также два релейных гистерезисных регулятора потокосцепления статора и электромагнитного момента двигателя. Регулятор потокосце­пления статора имеет релейную характеристику вида рис. 2.2,в с ком­мутационной функцией d = (1, 0). Регулятор электромагнитного момента двигателя имеет релейную характеристику вида рис. 2.2,г с коммутаци­онной функцией d = (1, 0, -1).

Блок вычисления ненаблюдаемых координат электропривода до­полнен вычислителем амплитудного значения тока статора Ism двигателя в соответствии с выражением:

Это сделано исключительно для вывода информации о работе си­стемы. В процессе управления электроприводом этот сигнал не исполь­зуется.

Помимо перечисленного, блочная схема математической модели электропривода дополнена блоком формирования выходных напряже­ний. В реальных системах DTC на входе блока вычисления ненаблюда­емых координат электропривода используется преобразователь фазных значений напряжений на выходе автономного инвертора и токов асин­хронного двигателя в эквивалентную ортогональную, неподвижную двух­фазную систему координат (а, (3). В математических моделях системы DTC это преобразование не используется, так как исходная информация о напряжениях и токах электропривода поступает на входы блока вы­числения ненаблюдаемых координат прямо в системе координат (а, (3). В то же время на выходе блока, реализующего таблицу переключений, получаются коммутационные функции в трехфазной системе координат. Для согласования выхода таблицы переключений с математической мо­делью асинхронного двигателя преобразование из трехфазной системы координат в двухфазную здесь необходимо выполнить не на входе, как в реальных системах, а на выходе системы DTC. Это преобразование вы­полняется в соответствии с уравнениями (1.2) и (2.9). Поскольку сигна­лы на выходе таблицы переключений представляют собой ступенчатые функции с единичной амплитудой, в блоке формирования выходных на­пряжений целесообразно предусмотреть умножение выходных сигналов на амплитудное значение выпрямленного напряжения Ud на входе авто­номного инвертора.

Структурная схема блока формирования выходных напряжений
приведена на рис. 3.2. Следует еще раз отметить, что этот блок необхо­дим только при математическом моделировании систем DTC, а в реаль­ных системах не используется.

Сопротивления роторной обмотки приведены к обмотке статора двигателя.

В качестве базисных были приняты следующие величины [14]: базисное напряжение - ; базисный ток - ; базисное сопротив­ление - ; базисная частота вращения - ; базисное потокосцепление - ; базисная мощность - базисный электромагнитный момент - ; базисный момент инерции -; базисное время - Таким образом, относи­тельное время приведено к частоте промышленной сети 50 Гц.