Главная страница | Форум | Библиотека | Ссылки | Конференции | Требования к авторам | Редакция | Содержание выпуска
| Электротехника | №5, 2001 |
Дарьенков А. Б., Марков В. В., Титов В. Г.
Нижегородский государственный
технический университет
Для создания глубокорегулируемого высокодинамичного электропривода (ЭП) наиболее целесообразным методом управления является векторное управление с ориентацией по вектору потокосцепления ротора [1]. Функциональная схема такого ЭП в этом случае имеет наименьшее число перекрестных связей, а выражение момента асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором (АД) и скорости сравнительно просты. При этом наиболее просто осуществляется регулирование скорости при стабилизации потокосцепления ротора.
Реализация функциональных и координатных преобразователей ЭП для системы векторного управления на базе аналоговой техники очень сложна. Использование современных средств микропроцессорной техники позволяет разработчикам создавать компактные, многофункциональные и высокоэффективные системы векторного управления.
Для обеспечения универсальности ЭП и повышения его надежности, необходимо осуществлять косвенное измерение текущих значений угловой скорости и потокосцепления ротора с помощью соответствующих идентификаторов.
Очевидно, что указанным требованиям будут отвечать только те преобразователи, в которых при коммутации конденсаторы перезаряжаются по независимому от тока нагрузки контуру, так как в противном случае не будет обеспечена жесткость внешней характеристики.
Входными сигналами разработанного идентификатора являются проекции обобщенных векторов напряжения и тока статора usa, usb, isa, isb в двухфазной неподвижной системе координат a, b. Идентификатор описывается системой разностных уравнений (1):
 |
(1) |
где T - интервал дискретности, в секундах;
yra(n),
yrb(n) - мгновенные значения
потокосцеплений фаз a и b на интервале n;
usa(i),
usb(i),
isa(i),
isb(i) - мгновенные
значения напряжений и токов фаз a и b на интервале
i; 
, 
, 
, где w0н - номинальная угловая скорость
поля статора, x1, x2,
xm, R1,
R2 - параметры АД; 
, 
, 
; 
, 
, 
.
Использование разработанного устройства в системе векторного управления с ориентацией по вектору потокосцепления ротора не требует дополнительных функциональных преобразователей.
Функциональная схема бездатчиковой системы векторного управления с ориентацией по вектору потокосцепления ротора с предлагаемым идентификатором представлена на рис.1, на котором приняты следующие обозначения:
Рис.1. Функциональная схема бездатчиковой системы
векторного управления с ориентацией по вектору потокосцепления
ротора
Для проверки работоспособности разработанного устройства было проведено его моделирование в пакете Mathcad 7 для АД типа 4А80А4. Проанализированы временные зависимости динамических ошибок идентификатора при Мс = 0 и Мс = Мном: по проекции потокосцепления ротора на ось a - Eyra(t), по проекции потокосцепления ротора на ось b - Eyrb(t), по скорости ротора - Ew(t).
Анализ показал, что ошибка идентификатора зависит от длительности интервала дискретности Т. Значение T = 10 мкс представляется наиболее оптимальным, так как позволяет наиболее просто реализовать разработанный идентификатор при условии обеспечения допустимых значений ошибок с использованием существующей элементной базы. Полученные для этого значения интервала дискретности максимальные величины динамических ошибок идентификатора соответственно равны: по составляющим потокосцепления ротора - 1.7%, по скорости ротора - 2.5%.
С учетом необходимых вычислительных операций и указанного интервала дискретности для реализации идентификатора был выбран специализированный сигнальный микроконтроллер TMS320F243 фирмы Texas Instruments. На этом же микроконтроллере предполагается реализовать функциональные и координатные преобразователи. Реализация регуляторов системы векторного управления [2] возможна на более дешевом микроконтроллере общего назначения MC68HC916Y1 фирмы Motorola.
ЛИТЕРАТУРА
| Электротехника | №5, 2001 |