BLDC). Конструктивно вони нагадують синхронні двигуни змінного струму: магнітний ротор обертається в шіхтованом статорі з трифазними обмотками.
У вентильному двигуні управління інвертором перетворювача частоти ввозяться функції кутового положення ротора двигуна, т. е. здійснюється принцип внутрішнього управління. При цьому в будь-якому сталому режимі вихідна частота інвертора збігається з частотою ЕРС обертання синхронної машини. Такий принцип дії електромеханічного перетворювача енергії в вентильному двигуні.
Самоврядний синхронний двигун має властивості машини постійного струму і тому називається безколекторним двигуном або вентильним двигуном. Напівпровідниковий інвертор, керований розташованим на валу синхронної машини датчиком положення ротора (ДПР), виконує функції механічного колектора, а вентилі інвертора струму - функції ковзаючого щіткового контакту машини постійного струму.
Рівняння вентильного двигуна в осях? -? можна записати в наступному вигляді:
звідки:
Управління ВД пропонованої моделі реалізовано за принципом підлеглого регулювання. Система управління складається з двох контурів - швидкості та струму. Кожен контур містить свій регулятор (регулятор швидкості - пропорційний, струму - пропорційно-інтегральний) і негативну зв'язок за контрольованою змінної.
Рис.1 Структурна схема стежить електроприводу.
Розрахунок почнемо з регулятора струму
- коефіцієнт, визначений обраної ступенем демпфірування
- некомпенсируемое постійна часу
Контур швидкості
При постійних параметрах регулятора найбільш доцільно вибирати=1,5. Тоді демпфуюча здатність контуру при зміні навантаження не виходить за межі стійкості, що не при холостому ході, що не при режимі роботи з навантаженням (при зміни кута випередження).
Розрахунок механічної частини
Параметри механічної частини:
.
Резонансна частота системи:
.
Момент інерції робочого органу:
.
Жорсткість пружного зв'язку:
.
Період пружних коливань:
.
Момент навантаження на валу:
.
3. Моделювання процесів управління, визначення та оцінка показників якості
Рис. 2 Структурна стежить електроприводу схема в MatLab
Рис. 3. перетворення з dq в abc
Рис.4 Підсистема PVM
Рис.5 Регулятор струму
Рис.6 Механічна частина: а) двохмасовим система;
б) підсистема моменту опору.
Моделювання при постійному завданні
Рис.7 Графік гармонійних струмів.
Рис.8 Графіки кутової швидкості і моменту відповідно від часу.
Моделювання при гармонійному завданні
) Uзс=2.5В при максимальній частоті? зад=31.4 рад/сек (5 Гц)
Рис.9 Графік залежності моменту від часу
Рис.10 Графік залежності кутової швидкості і завдання швидкості від часу.
Рис.11 Графік залежності помилки швидкості від часу
Максимальна помилка спостереження:
) Uзс=1.25 B при частоті? зад=15.7 рад/сек
Рис.12 Графік залежності моменту від часу.
Рис.13 Графік залежності кутової швидкості і завдання швидкості від часу.
Рис.14 Графік залежності помилки швидкості від часу
Максимальна помилка спостереження:
) Uзс=0,5 В при частоті? зад=5 рад/сек
Рис.15 Графік залежності моменту від часу.
Рис.16 Графік залежності кутової швидкості і завдання швидкості від часу.
Рис.17 Графік залежності помилки швидкості від часу.
Максимальна помилка спостереження:
Аналіз результатів: за результатами моделювання видно, що електропривод відпрацьовує завдання: помилка стеження за швидкістю знаходитися в межах 5% від максимальної швидкості. Встановлена ??помилка не перевищує кордону в 1% від сталої швидкості. Момент і струми знаходяться в області номінальних значень.
4. Розробка принципової електричн...
