ЧАСТОТНЕ УПРАВЛІННЯ АСИНХРОННИМ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ ЗІ СКАЛЯРНОЮ IR-КОМПЕНСАЦІЄЮ

Структурна схема системи скалярного частотного управління з IR -Компенсація приведена на рис. 6.41. Задатчик інтенсивності ЗІ формує криву і темп розгону двигуна. Сигналом завдання швидкості є задає напругу . Блок "перетворювач частота - напруга" ПЧН формує необхідну залежність скалярного управління між частотою і напругою перетворювача, ніж та встановлює один з прийнятих способів частотного регулювання швидкості класу

При скалярною IR -Компенсація сигнал управління є сумою сигналів регулювання і позитивного зворотного зв'язку по струму :

( 6 . 68 )

де - коефіцієнт позитивного зворотного зв'язку по струму; - активний опір обмотки статора асинхронного двигуна; - сигнал, пропорційний діючими значеннями струмів обмоток статора асинхронного двигуна.

Мал. 6.41. Структурна схема скалярного частотного управління з IR-компенсацією

Сигнал управління є вхідним для прямого координатного перетворювача (ПКП), на виході якого формується три синусоїдальних напруги управління зрушені відносно один одного на кут , з амплітудами, пропорційними напрузі управління. Сигнали формують фазні напруги на виході автономного інвертора напруги (АІН).

Принцип дії системи частотно-регульованого асинхронного електроприводу з позитивним зворотним зв'язком по струму полягає в наступному. Припустимо, що асинхронний двигун працював на характеристиці 1 (рис. 6.42) з моментом на валу двигуна, рівним Якщо момент на валу двигуна збільшиться і стане рівним , то зросте і ток кожної фази статора двигуна , а отже, і сигнал формувача струму статора (ФТС ).

Мал. 6.42. Механічні характеристики електроприводу (криві /, 2) і результуюча характеристика 3 при наявності позитивного зворотного зв'язку за струмом

Збільшиться і коригуючий напруга позитивного зворотного зв'язку , що обчислюється за вихідному струму I ланкою з передавальної функцією

(6.69)

де - постійна часу затримки контуру струму.

З ростом коригуючого сигналу зросте і сигнал управління , що призводить в кінцевому підсумку до зростання фазної напруги асинхронного двигуна і збільшення його критичного моменту, який пропорційний квадрату фазної напруги - . Характеристика 2 відповідає зростанню фазній напрузі . В результаті дії позитивного зворотного зв'язку електропривод формує механічну характеристику замкнутої системи 3, жорсткість якої визначається коефіцієнтом

Для формування сигналу позитивного зворотного зв'язку по струму може використовуватися модуль струму статора , активна складова струму статора , струм в ланці постійного струму. У більшості перетворювачів сигнал, пропорційний миттєвому значенню струму статора двигуна, знімається з трьох резистивних шунтів і , включених в ланцюг змінного струму інвертора напруги.

Однак якщо через обмотки статора асинхронного двигуна не протікають струми нульової послідовності, то достатньо двох датчиків струму, а струм в третій фазі, наприклад В , можна визначити через струми фаз А і С:

(6.70)

де - миттєві значення струмів в фазах А, В і С .

Векторні діаграми при скалярною IR -Компенсація для випадків ідеального холостого ходу і наявності навантаження на валу двигуна зображені на рис. 6.43.

При скалярною компенсації змінюється тільки модуль напруги обмотки статора асинхронного двигуна без зміни фазового кута, що призводить до непостійності векторів ЕРС і потокозчеплення . Можливі додаткові обурення в системі, пов'язані зі зміною фазового кута вектора

Мал. 6.43. Векторні діаграми асинхронного двигуна при скалярною IR-компенсації: а - режим холостого ходу; б - при наявності навантаження на валу двигуна

Незважаючи на цей недолік, розімкнуті структури частотного регулювання швидкості на основі автономних інверторів напруги з скалярною IR -Компенсація знаходять широке застосування в приводах тривалого режиму роботи з діапазоном регулювання .