5.4. Моделирование векторной системы регулирования скорости электропривода в пакете SimPowerSystems.

На рис. 22 воспроизведена функциональная схема системы регулирования скорости при векторном управлении асинхронным двигателем [Л.1, рис.7.10]. Эта схема не требует пояснений, так как рассмотрена четвертом курсе бакалаврской подготовки.

Рис. 22. (рис. 7.10 из [Л.1]. Для/ сравнения с рис. 22 .

Рис. 23. Функциональная схема системы регулирования скорости при векторном управлении асинхронным двигателем из Demos

Заимствованная из Demos (с небольшими изменениями) расчетная схема векторного регулирования электропривода приведена на рис.24/

Рис. 24. Расчетная схема системы регулирования скорости при векторном управлении асинхронным двигателем из Demos

6. Моделирование электропривода с вентильным двигателем

6.1. Функциональная схема векторной системы регулирования электропривода с вентильным двигателем и приводным преобразователем MOVI-DRIVE. (SEW Eurodrive).

Рис. 25. Разрез синхронного двигателя

Вентильный двигатель (называемый также сервоприводом, бесколлекторным приводом постоянного тока) в настоящее время в качестве электромеханического преобразователя содержит синхронную машину с постоянными магнитами на роторе. В большинстве случаев ротор выполняется, как неявнополюсный (рис 25). На рисунке обозначены: 1. корпус, 2. обмотки статора, 3. железо статора, 4. ротор, 5. датчик положения ротора, 6. электромагнитный тормоз.

Принципиальное отличие синхронного двигателя от асинхронного состоит в наличии независимого источника магнитного потока возбуждения. Поэтому, как в любом синхронном двигателе, скорость ротора жестко связана с синхронной скоростью вращающегося поля статора, а угол поворота ротора представляет собой угол поворота вращающейся системы координат, связанной с ротором, относительно неподвижной системы координат, связанной со статором. Это исключает необходимость использования модели для определения угла , как это сделано при построении системы векторного управления асинхронным двигателем

Рис. 26. Структура вентильного двигателя

На рис. 26 показана структура вентильного двигателя, включающая в себя собственно синхронный двигатель, обмотка статора которогопитается от преобразователя частоты с со звеном постоянного тока и блок широтно-импульсной модуляции (ШИМ), преобразователи координат прямого (ПКП) и обратного (ПКО) каналов и регуляторы токов по осям d и q. Датчик положения ротора (ДЛР) выдает на выходе сигналы, пропорциональные мгновенным значениям угла поворота ротора (вращающейся системы координат) и скорости двигателя. Последний используется при замыкании электропривода по скорости.

На рис. 27 приведена функциональная схема электропривода с вентильным двигателем, по построению аналогичная рис. 21, и заимствованная из того же материала SEW Eurodrive. Из сравнения этих двух схем видно, что разница между ними сводится к различию в построении блока расчета уставки тока. В электроприводе с вентильным двигателем отсутствуют модель потока и узел расчета угла между вращающейся и неподвижной системами координат, что объясняется неизменностью потока постоянных магнитов и равенством угла поворота вращающейся системы координат измеряемому датчиком углу поворота ротора. Кроме того в схеме вентильного двигателя в качестве датчика используется резольвер R.

Рис.27. Функциональная схема векторной системы регулирования электропривода с вентильным двигателем. (SEW Eurodrive.)