14. Структуры суэп с двухзвенным преобразователем частоты по схеме "выпрямитель-автономный инвертор тока"
Двухзвенные ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока.
Основными звеньями данных преобразователей частоты являются
• выпрямитель с фильтром;
• инвертор.
Напряжение питающей сети сначала выпрямляется выпрямителем, а затем инвертируется, т.е. преобразуется в переменное напряжение (или ток) требуемой частоты с помощью инвертора. В системах частотного управления электродвигателями переменного тока применяются автономные инверторы (АИ). Они способны функционировать как при наличии, так и при отсутствии в цепи нагрузки источников, способных развивать ЭДС и генерировать активную энергию. В некоторых, например каскадных, системах регулирования скорости машин переменного тока используются ПЧ с зависимыми (ведомыми сетью) инверторами, которые способны функционировать только при наличии в цепи нагрузки источников активной энергии. Зависимые инверторы используются также в схемах двухкомплектных выпрямителей для обеспечения возможности двусторонней передачи энергии звеном постоянного тока.
Автономный инвертор представляет собой коммутатор, для функционирования которого необходимы полностью управляемые переключающие элементы (ключи). Наиболее подходящими для автономных инверторов являются полностью управляемые полупроводниковые приборы (силовые транзисторы, запираемые тиристоры). В случае использования обычных тиристоров, т.е. приборов с неполным управлением, схема инвертора дополняется устройствами принудительной, как правило, емкостной коммутации.
Структура входных цепей и режим переключений коммутатора могут быть организованы таким образом, что свойства АИ как электрического генератора оказываются подобными свойствам либо генератора напряжения, либо генератора тока. второго типа - автономные инверторы тока (АИТ). Инверторы тока формируют в цепи нагрузки ток, величина и форма которого не зависят от параметров нагрузки. Зависимыми от параметров нагрузки оказываются величина и форма выходного напряжения АИТ. Инверторы тока - с нагрузкой активно-емкостного характера. В противном случае между инвертором и нагрузкой включаются буферные элементы индуктивного характера в первом случае и емкостного характера во втором.
15.Система частотно-токового управления. Формировнаие задания тока статора в режиме поддержания потсоянства манитонго потока
При частотно-токовомрегулировании скорости АД достаточно просто может быть реализован закон частотного управленияR const , в отличие от
систем скалярного частотного управления, где реализация этого закона затруднена. При этом для обеспечения желаемых статических характеристик ЭП ставят задачу формирования определенным образом зависимости тока статора IS
в функции его частоты или в функции текущего абсолютного скольжения. Поэтому при таком управлении необходимо обеспечить питание АД от ПЧ, работающего в режиме источника тока. Такой режим работы ПЧ может быть реализован следующими основными способами:
1)на основе трехзвенного ПЧ с УВ и АИТ путем организации регулирования (отработки заданного значения) выпрямленного тока;
2)на основе НПЧ, когда выполняется регулирование выходного тока каждой из вентильных групп;
3)на основе АИН с ШИМ, управляемого током, с организацией контуров регулирования фазных токов статора.
У
ЭП является двухконтурной: внутренний
контур - контур тока статора, внешний –
контур скорости. Регулятор скорости
формирует сигнал 
задания
частоты тока статора, пропорциональный
ошибке регулирования скорости. На вход
функционального преобразователя ФП
подается разность выходного сигнала
регулятора скорости
и
сигнала датчика скорости Uдс,
пропорционального скорости АД. Таким
образом, на входе ФП формируется сигнал
пропорциональный абсолютному скольжению
,
а, следовательно, выходной сигнал ФП сигнал может служить заданием тока статора или момента. На рис. 9.10 этот сигнал обозначен Uзт .
Раздельное управление током и частотой поля статора регуляторами тока и скорости обеспечивает простоту настройки СУ ЭП и высокое качество переходных процессов в электроприводе.
16. Принцип векторного уравления. Ориентация системы координат по заданному вектору.
принцип векторного управления
можно сформулировать следующим образом: Первоначально система дифференциальных линейных уравнений трёхфазного двигателя преобразуется в систему уравнений обобщённой двухфазной машины, которая имеет две фазы (расположенные пространственно под 90° относительно друг друга) на статоре и две фазы на роторе, также взаимно расположенных. Затем все вектора, описываемые данной системой проецируются на произвольно вращающуюся ортогональную систему координат, с началом на оси ротора, при этом наибольшая простота уравнений получается при вращении системы координат со скоростью поля машины, кроме того при таком представлении уравнения вырождаются и становятся похожими на уравнения ДПТ, проецирование всех векторов на направление поля машины отражается в названии этого метода — «ориентирование по полю». Фактически вторым этапом формирования величин, ориентированных по полю — это замена обмоток двухфазной обобщённой машины (две на статоре и две на роторе) одной парой взаимно перпендикулярных обмоток, вращающихся синхронно с полем. Кроме характеристик, близких к характеристикам ДПТ, АДКЗ с ориентированием по полю имеет предельно допустимое быстродействие при управлении моментом в режиме поддержания постоянства потокосцепления.
При этом могут быть два варианта метода:
ориентирование по полю ротора
ориентирование по полю главного потокосцепления
При практической реализации первого метода необходимо определить направление и угловое положение вектора потокосцепления ротора двигателя. Ортогональные оси d, q (в отечественной литературе для асинхронных машин применяют оси x, y) направляют так, что ось d совпадает с направлением вектора потокосцепления ротора. Вектор напряжения статора двигателя регулируют в осях d, q. Составляющая напряжения по оси d регулирует величину тока статора по оси d.
Устройства с управлением по вектору главного потокосцепления двигателя, в нашей стране стали именоваться векторными системами. При использовании устройства управления по вектору главного потокосцепления и стабилизации модуля главного потокосцепления двигателя во всех режимах работы исключается чрезмерное насыщение магнитной системы, упрощается структура управления АД. Для составляющих вектора главного потокосцепления (по осям α, β статора) возможно прямое измерение, например, с помощью датчиков Холла, устанавливаемых в воздушном зазоре двигателя.