В НТЦ «Приводная Техника» разработана и реализована система векторного регулирования скорости асинхронного двигателя. Система позволяет получать широкий диапазон регулирования (свыше 10 000), высокую полосу пропускания (более 200 Гц) и значительную стабильность поддержания скорости.
В настоящее время существует множество так называемых способов «векторного» управления, математическое обеспечение которых верно только в установившихся режимах. В отличие от этих методов метод, примененный в данной системе, одинаково корректен как для переходных, так и для установившихся процессов. Это существенно повышает динамический диапазон работы системы, что исключает, например, провалы скорости при скачках нагрузки.
В большинстве современных преобразователях частоты для управления током статора используется принцип векторной ШИМ. Главный недостаток этого принципа заключается в необходимости повышения тактовой частоты ШИМ для получения малых гармонических искажений тока. Это приводит к большим динамическим потерям в ключах инвертора. Кроме того, принцип ШИМ не позволяет полностью использовать напряжение источника питания, что вызывает снижение величины момента, особенно при высоких частотах ШИМ.
Векторный метод регулирования тока заключается в минимизации частоты переключения ключей инвертора при заданном уровне допустимых гармонических искажений тока. Этот метод отличает высокая динамика управления током вследствие более полного использования напряжения источника питания, а так же более низкой частоте переключения ключей инвертора.
Система сама определяет параметры подсоединенного двигателя и автоматически настраивается на работу с ним. Она позволяет регулировать скорость как с использованием датчика скорости, так и без него. Для замыкания обратной связи может быть использован тахогенератор или фотоимпульсный датчик. В случае отсутствия датчика реальная скорость ротора двигателя вычисляется по модели.
В рассматриваемой системе в отличие от многих современных, осуществляется учет насыщения двигателя, что позволяет корректно и оптимально управлять им, применен также принцип оптимального управления моментом, заключающийся в минимизации амплитуды статорного тока при заданном моменте, в сочетании с векторным регулированием. Это позволяет получить максимально возможную величину момента при фиксированных токах перегрузки, а также экономить энергию на малых нагрузках и при холостом ходе.
Таким образом, при векторном управлении система сама настраивается на любую нагрузку и обеспечивает максимальный КПД системы преобразователь – двигатель.
По предварительным оценкам, экономический эффект в случае применения системы должен превысить экономические показатели работы зарубежных аналогов.
Возможные области применения преобразователей частоты с векторной системой регулирования – лифты, станки, электротранспортные средства, следящие приводы антенн.
| Код: 2-5 ::: Заказ информации |
