Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом с ориентацией поля ротора.

 

Первоисточник : Р.Т. Шрейнер, В.А. Поляков Статья «Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом с ориентацией поля ротора» // Электротехника. -1998. -№2. -с.23-29.

 

Системы векторного управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом с ориентацией поля ротора имеют повышенную чувствительность к изменению активного сопротивления обмоток ротора. В связи с этим есть актуальным построение адаптивной САУ асинхронным электроприводом на основе компенсационного метода идентификации активного сопротивления обмотки ротора.

Выбор математической модели АД как объекта идентификации (ИО) определяется следующими условиями:

1. Скорость изменения активного сопротивления обмотки ротора при нагревании двигателя мала в сравнении со скоростью протекания переходных процессов в электроприводе вызванных изменениями момента нагрузки  и задания угловой скорости .

2. Время работы электропривода при  и  значительно превосходит время переходных процессов при их изменениях.

3. Асинхронный двигатель питается от идеального регулируемого источника тока.

Используются следующие критерии качества идентификации. При точном согласовании параметров и начальных условий АМ и ОИ и формировании вектора  в виде  адаптивная модель в геометрическом смысле ориентирует вектор  по оси  трехмерной декартовой системы координат  и задет его модуль, т.е. обеспечивает  . В противном случае появляется ошибка между заданным и действительным значениями векторов:

 

 

Наиболее простым с точки зрения реализации и обеспечения помехоустойчивости контура настройки АМ является следующий алгоритм :

где  - коэффициент усиления, выбранный из условия обеспечения сходимости и качества процесса настройки.

В нормально функционирующем контуре самонастройки АМ выполняются условия малости динамических отклонений переменных относительно координат установившегося режима, соответствующих точному согласованию параметров АМ и ОИ. Это дает возможность вместо нелинейной системы уравнений, описывающей процессы в контуре, использовать линеаризованную систему уравнений в отклонениях.

 

Выводы:

 

Показана возможность построения адаптивной САУ асинхронным электроприводом на основе компенсационного метода идентификации активного сопротивления обмотки ротора с использованием последовательной АМ объекта идентификации.

В качестве критерия идентификации предложен нечеткий критерий, использующий составляющие преобразованных токов статора и потокосцепления ротора. Рассмотрены свойства критерия при расстройке параметров АМ и ИО.

Обоснован помехоустойчивый алгоритм настройки АМ с переменным коэффициентом усиления, позволяющий  обеспечить заданное время сходимости и качество процесса настройки независимо от угловой скорости и момента нагрузки АД.

Предложена структура адаптивной САУ асинхронным электроприводом, в которой АМ одновременно выполняет роль регуляторов электромагнитного момента и потокосцепления ротора при любом законе частотного управления.