Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MU_SH_TEP-2.doc
Скачиваний:
52
Добавлен:
17.12.2018
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

31. Векторное управление ад с использованием наблюдателя потокосцепления ротора

Измерение потокосцеплений ΨμА и ΨμВ в зазорах под фазными обмотками АД с помощью датчиков Холла практически сложно реализовать. Установка датчиков Холла требует разборки АД, изменения его конструкции и электрических характеристик, так как для размещения датчиков в стали магнитопровода статора необходимо сделать углубления, а для прокладки сигнальных проводников сделать в магнитопроводе канавки. Поэтому целесообразно применение наблюдателей, которые позволяют по легкодоступным в измерении сигналам фазных напряжений и токов статора восстановить значения составляющих потокосцепления Ψ2 ротора в осях α-β (рис.31.1).

Для решения задачи восстановления потокосцеплений по осям АД оказывается достаточным в качестве входных сигналов использовать сигналы токов iA и iB и напряжений uА и uB двух фаз А и В АД. Из этих сигналов с использованием преобразователей фаз по выражениям (28.3) формируются составляющие токов и напряжений в осях α-β:

(31.1)

Далее произведем вывод формулы для определения составляющей Ψ2α по оси α потокосцепления Ψ2 ротора. Предварительно выполнив замену индексов (α-β) ← (u-v), из системы (23.6) при ωК=0 берем уравнение цепи статора по оси α, а из (22.1) берем выражения поткосцеплений Ψ1α и Ψ2α по той же оси:

(31.2)

Система (31.1) из трех уравнений содержит три переменные-функции: Ψ1α, и Ψ2α и i2α. Решаем систему методом подстановки относительно Ψ2α:

откуда

(31.3)

Аналогично выглядит формула для потокосцепления Ψ2β:

(31.4)

В выведенных формулах (31.3) и (31.4) используется операция интегрирования. Интегратору присущ дрейф нуля. В частности, при изменении сопротивления R1 обмоток статора в результате изменения температуры обмоток, интеграл будет расходящимся, а, следовательно, наблюдатель неработоспособным.

Примем условие, что за время периода изменения сигналов напряжения u1α и u1β и токов i1α и i1β их амплитуды не изменятся. Тогда при заданных ниже изменениях их во времени

i1α=I1mcos(ω1t+φI), i1β= I1msin(ω1t+φI),

и1α=U1mcos(ω1t+φU), и1β= U1msin(ω1t+φU) (31.5)

и I1m=const и U1m=const вычисления (31.3) будут следующими

(31.6)

Аналогично из (1.34) следует

(31.7)

В выражениях (31.6) и (31.7) для определения потокосцеплений отсутствует операция интегрирования, и, следовательно наблюдатель потокосцепления ротора будет работоспособен.

32. Векторное управление ад с использованием наблюдателя частоты вращения

Измерение частоты вращения АД с помощью тахогенератора практически сложно реализовать. Установка тахогенератора требует разборки АД с тем, чтобы подсоединить к его валу тагогенератор. Также требуется прокладка в помещении защитных труб для сигнальных проводов, идущих от тахогенератора до схемы САУ АД.

Для решения задачи восстановления частоты вращения АД оказывается достаточным в качестве входных сигналов использовать сигналы токов iA и iB и напряжений uА и uB двух фаз А и В АД (рис.31.1).

Сначала из этих сигналов токов и напряжений формируются сигналы i1α, i1β, u1α и u1β согласно (31.1). Затем из последних формируется сигнал ωЭЛ.

Для вывода формул восстановления сигнала ωЭЛ из сигналов i1α, i1β, u1α и u1β используем два выражение (25.12) вращающего момента, преобразованное к виду

(32.1)

В (32.1) подставим выражение момента М, вычисленное по 2-й формуле из списка (23.8), произведя в ней замену индексов (α-β) ← (u-v):

(32.2)

Токи i1β и i1α вычисляются из измеренных токов iА и iВ по формулам (28.3). Составляющие Ψ2α и Ψ2β потокосцепления ротора Ψ2 определены наблюдателем, описанным в вопросе 31. Частоту ω1 питающего напряжения АД можно определить известными методами электрических измерений по мгновенным значениям фазных напряжений.

Частота вращения вала АД определится через ωЭЛ по формуле

(32.3)

Преобразуем выражение (32.2), подставив в него выражения (31.6) и (31.7) потокосцеплений,

(32.4)

где РΣ - полная активная мощность, потребляемая АД от источника питания;

РПОТ – мощность потерь в активном сопротивлении статора АД;

(РΣ - РПОТ) – активная мощность, поступившая в ротор АД.

Очевидно, что комплекс является скольжением s АД, и его можно определить по результатам замера мощностей РΣ и РПОТ. Определив скольжение, частоту вращения АД можно определить по формуле

(32.5)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]