9)Управление асинхронным электроприводом от преобразователя частоты с автономным инвертором напряжения

При регулировании скорости изменения частоты при постоянном напряжении питания (U=Const) изменяется магнитный поток двигателя. В номинальном режиме асинхронные двигатели работают с насыщенной магнитной системой, магнитный поток можно только уменьшать (частоту повышать) и регулировать скорость вверх от номинальной. Однако при этом уменьшается критический момент. При снижении частоты регулирование осуществляется по алгоритму f Const U = при Мс=Const. Магнитный поток при изменении нагрузки изменяется из-за изменения падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях двигателя.

В связи с этим необходимо решать следующие задачи:

1. Стабилизация магнитного потока при изменении нагрузки. Это можно осуществить в замкнутой системе с отрицательной обратной связью по магнитному потоку с воздействием на напряжение двигателя. Такая система управления не обеспечивает широкого диапазона регулирования (D=7…10) из-за невысокой жёсткости механических характеристик, а измерение магнитного потока представляет трудности. В связи с этим стабилизация магнитного потока осуществляется косвенным образом: используются обратные связи по току, ЭДС, скорости, перепаду скорости и абсолютному скольжению.

2. Повышение жёсткости механических характеристик и увеличение диапазона регулирования. Это осуществляется замкнутой системой с отрицательной обратной связью по скорости с воздействием на частоту напряжения питания двигателя. Вместо обратной связи по скорости для стабилизации частоты (скорости) могут применяться также обратные связи по току, перепаду скорости и абсолютному скольжению, однако они менее эффективны, чем обратная связь по скорости.

10)Управление асинхронным электроприводом от преобразователя частоты с автономным инвертором тока

СУЭП переменного тока с асинхронным двигателем также можно выполнить на преобразователях частоты с автономным инвертором тока. Такие системы получаются несколько проще, чем с инверторами напряжения. В этом случае несколько проще осуществляется стабилизация момента, пропорционального току, как в СУЭП постоянного тока. Эти системы называют системами с частотно-токовым управлением. Управление

осуществляется путём задания тока статора на выпрямитель и частоты напряжения питания на автономный инвертор тока (АИТ). Управление основывается на пропорциональности момента и магнитного потока току статора I1 и абсолютному скольжению Sа:

Из выражений следует, что стабилизация момента и магнитного потока в таких системах может осуществляться за счёт стабилизации тока статора и абсолютного скольжения. Рис 5.18

11) СУЭП с асинхронным двигателем в каскадных схемах.

Каскадные схемы включения асинхронных электродвигателей с фазным ротором позволяют полезно использовать энергию скольжения. Как правило, для повышения жесткости механических характеристик, увеличения диапазона регулирования и улучшения динамических свойств систем электропривода используются замкнутые каскадные схемы с жесткими обратными связями по скорости или напряжению и току. Электрические вентильно-машинные каскады в настоящее время применяются сравнительно редко.

Наиболее простыми и распространенными являются схемы, выполненные по схемам асинхронно-вентильного каскада (АВК). В этих схемах ток ротора двигателя выпрямляется трехфазным мостовым выпрямителем и в цепь выпрямленного тока вводится добавочная ЭДС. В качестве источника добавочной ЭДС используется тиристорный преобразователь –инвертор.

Функциональная схема АВК приведена на рис. 5.21. Она содержит асинхронный электродвигатель с фазным ротором М, вентильные преобразователи: выпрямитель U, инвертор UZ, сетевой (согласующий) трансформатор Т. Для сглаживания выпрямленного тока в цепь включен реактор L. Управляющим элементом схемы является инвертор, управляемый системой импульсно-фазового управления СУИ. Скорость асинхронного электродвигателя М задается и регулируется задатчиком напряжения RP с источником опорного напряжения Uою

рис 5.21, рис 5.22

Для повышения точности статических и динамических характеристик в АВК используется комбинированная обратная связь: отрицательная по скорости и положительная по току. Скорость контролируется тахогенератором постоянного тока BR. При увеличении нагрузки на валу М его скорость уменьшается, а для ее повышения необходимо снизить ЭДС инвертора. Следовательно Uy=Uз-kсw. Контроль тока осуществляется по выпрямленному току ротора асинхронного двигателя с помощью датчика тока UA. С увеличением нагрузки следует повышать напряжение управления Uy, а следовательно, обратная связь по току должна быть положительной. Иногда вместо обратной связи по скорости используют обратную связь по выпрямленному напряженю ротора U=Eп+IR, которое при Еп=const в разомкнутой системе с ростом тока I растет. Следовательно, для повышения Uy необходимо принимать положительную обратную связь по напряжению.

При оптимизации системы АВК пренебрегают влиянием внутренней обратной связи по ЭДС ротора АД с целью упрощения регулятора тока. Это пренебрежение правомерно только при больших значениях момента инерции электропривода. При малых значениях внутренняясвязь по ЭДС может оказывать значительное влияние, как и в электроприводах постоянного тока.