, зокрема можливість зневаги взаємозв'язком ряду координат і параметрів електроприводів.
Основна складність при створенні АСУ ЕП змінного струму полягає у створенні незалежного управління електромагнітним моментом і потоком двигуна. Якщо це вдається виконати, то АСК ЕП змінного струму зі зворотними зв'язками за швидкістю або по положенню виконуються точно так само, як і АСУ ЕП постійного струму, включаючи і способи управління пусковими і гальмівними режимами.
При синтезі взаємопов'язаних систем управління використовуються два основні прийоми, забезпечують автономність (незалежність) контурів регулювання: а) використання різного роду додаткових компенсаційних зв'язків між локальними контурами регулювання; б) поділ локальних контурів регулювання за швидкодією. Обидва ці прийому використовуються при виконанні АСУ ЕП змінного струму, і це дає підставу вже на стадії формування математичної моделі електропривода робити ряд спрощень.
2. Статичні характеристики САУ змінного струму
2.1 Математичне опис перетворювача частоти (ПЧ) з проміжною ланкою постійного струму на основі АІН
В
УВ - керований випрямляч, відповідає за напруга, що подається на асинхронний двигун;
АІН - автономний інвертор напруги, відповідає за частоту подається напруги на асинхронний двигун.
Функціональна схема перетворювача частоти
В
Оригінал диференціальне рівняння
В В
Запишемо ці рівняння в операторної формі
В В
Структурна схема ПЧ на основі АІН.
В
2.2 Математичне опис асинхронного двигуна при управлінні частотою і напругою статора
При дослідженні перехідних процесів в трифазних асинхронних електродвигунах доцільно прийняти наступні допущення, що дозволяють в доступній математичній формі висловити співвідношення основних параметрів і координат електродвигуна:
1) намагнічуючі сили обмоток двигуна розподілені синусоидально уздовж окружності повітряного зазору;
2) втрати встали статора і ротора відсутні;
3) обмотки статора і ротора строго симетричні із зсувом осей обмоток на 120 В°;
4) насичення магнітної ланцюга відсутня.
Рівняння рівноваги напруг для обмоток трьох фаз статора мають вигляд
(1)
Відповідно для обмоток трьох фаз ротора
(2)
Где - миттєві значення фазних напруг статора і ротора;
- миттєві значення фазних струмів статора і ротора;
- повні потокозчеплення фазних обмоток;
R 1 , R 2 - активні опори обмоток статора і ротора.
Асинхронний електродвигун являє собою систему магнітно-пов'язаних обмоток, розташованих на статорі і роторі. При обертанні ротора взаємне положення обмоток статора і ротора безперервно змінюється, відповідно змінюється і взаємна індуктивність між ними. З урахуванням прийнятих припущень можна вважати, що взаємна індуктивність пропорційна косинусу поточного кута між осями обмоток ротора і статора. p> При математичному описі трифазних асинхронних двигунів зручно оперувати не миттєво значеннями координат, а їх результуючими векторами. Якщо, наприклад, миттєві значення струмів дорівнюють i a , i b , i c , то результуючий вектор струму визначається рівнянням:
,
Де a 0 = e j 0 = 1; a = e j 2 ПЂ /3 ; a 2 = e j 4 ПЂ /3 .
Аналогічно визначаються результуючі вектори напруги
В
і потокозчеплення
В
Використовуючи вирази результуючих векторів, рівняння (1) можна записати у вигляді одного диференціального рівняння у векторній формі. Для цього перше рівняння з (1) множиться на 2/3a 0 , друге на 2/3a, третє на 2/3a 2 . Підсумовуючи отримані твори, отримаємо
В
або у векторній формі
(4)
Аналогічно векторне рівняння напруг ротора:
(5)
У рівняннях (4) і (5) вектори записані відповідно в системах координат статора і ротора. Для спільного вирішення рівнянь їх необхідно привести до однієї системи координат.
При дослідженні перехідних процесів в електродвигунах змінного струму застосовують різні ортогональні системи координат, що відрізняються кутовою швидкістю обертання координатних осей сік, наприклад системи, осі яких нерухомі щодо ротора, або нерухомі щодо статора, або обертаються з синхронної швидкістю.
Рівняння асинхронного електродвигуна в системі координат, що обертається з довільною швидкістю П‰ до , мають вигляд
(6)
де П‰ - кутова швидкість обертання р...
