Файл: Бродовский В.Н. Приводы с частотно-токовым управлением.pdf

•Q = Qvt.

(1-28)

и

Подста-вим значения токов if и ig

из

(1-24)

при у = 0

с учетом

(1-28)

в (1-15). Имея

в

виду то, что

/, = 0,

-a

id = const, после

преобразований

и

дифференцирования

получим:

u, = riKo{uD

cos Qit—UQ

sin Out)—

—LMKC&IKOUD

sin Q(t—Lmu„QI/COWQ

C O S

Qtf—

(1-29)

Обозначим:

—LidMsutcQiid sin Qi^.

щ —

K9uDcosCllt

= iid\

— K0uQ

sinQ^ =

i„;

(1-30)

id

COS

=

^-максА =

xd\.

•^-miih^i =

=

MaKc^i'd Sill Q , ^ =

£ 1 0

и

запишем

(1-29) в комплексной

форме:

и ,

= rJid

+

r j l 4

+ / x d / l d

+

j x 4

l

(1-31)

Для неявнополюсной

машины

L M a

K

C

= L M i

m ,

т.е. .Vd =

.Vj;

обозначая /id-r;/ig = /b

получаем:

Or

=

rJl + ixdil-El9.

(1-32)

На рис. 1-7 дана

векторная

диаграмма,

построенная

в

соответствии

с

(1-32)

для случая

ио

= 0-

Управление

электромагнитным

моментом

синхрон­

ной машины при «£>=0 является наи­

более

удобным

и

распространенным:

момент привода

получается

макси­

мально возможным при заданных то­

ках статора и в схеме

привода в каче­

стве датчика углового положения мож­

но использовать выпускаемый промыш­

ленностью

бесконтактный

сельсин

с

одной

обмоткой

возбуждения.

Полу­

чим

выражение для

электромагнитно­

го момента привода из (1-32) и срав­

ним

его с

(1-26). Согласно

(1-32) мо­

мент

машины

равен:

Из

(1-30) определим £ю и Л:

Подставляя найденные

значения в (1-33), будем

иметь:

М = /СоУд^макс^

т. е. выражение, в точности

машин

(СРМ) (Л. 27]. На базе

этих

машин

удобно

строить

бесконтактные приводы

на малые и

средние

мощности. Для синхронной реактивной

машины

имеем

id = iq=0

и с учетом этого из (1-19)

получаем для момен­

та машины

выражение

М = (Luanc -

1«м) [-§" К ~ 0 s'n 2 0

+ ¥в

cos 28 ] .

(1-35)

имеем:

_ i .

М = (1„акс - Lmv*) К% \uDuQ

cos 2у + _ L ( u £ —UJ) sin 2yJ.

(1-36)

М = ( L M „ C - 1м и н ) К2, uDuQ.

(1-37)

3—318

33

UQ при неизменном другом сигнале «л шли

UQ

соответст­

венно.

на оси d и q СРМ

Проекции н. с. статора

находятся

из

(1-22)

при / ( = 1 и у = 0 и так же, как для

синхронной

машины

с возбуждением,

определяются (1-27). На

осно­

вании (1-27) можно

рассматривать ра­

боту

реактивной

машины

в

приводе

рис. 1-4 так, как будно сигнал

LID

со­

здает недостающий машине поток на­

магничивания,

направленный

вдоль

продольной оси

и аналогичный

пото­

ку намагничивания

синхронной

маши­

ны,

создаваемому

независимым

воз-,

буждением. Если в приводе,

рассмот­

Рис.

1-8.

Вектор­

ренном

выше,

роль

сигнала

uD

была,

ная

диаграмма

ре­

второстепенной

и его не

обязательно

активной

синхрон­

было

подавать

ч-ia вход

привода,

то

ной

машины

при

частотно-токовом

в приводе с СРМ сигнал

« D

играет

управлении.

важную

роль

и

использование

его

в

приводе

оказывается

необходимым.

Такой подход к

исследованию

привода

с

синхронной

чивость СРМ — все эти свойства привода с СРМ

явля­

ются аналогичными соответствующим свойствам

приво­

нение для фазного напряжения

синхронного реактивно­

го двигателя можно

получить

из

(1-31), если

принять

£ ю = 0 :

# i =

Л А + JxJtd

+

ixqit4.

(1-38)

обмотка

возбуждения

wd,

т. е. f'g = 0:

М =

(Ьшкс — £ м и н )

4 "

{i\ — i)) sin 26 -f- itig cos 26

+

+ *<Ad макс (— 4 sin 8 + ig

cos

6).

(1-39)

Если

сопоставить

(1-23) и (1-35)

с

полученным вы­

статора должна строго соответствовать частоте

враще­

ния ротора, поэтому у привода с этой машиной

К— 1 и

токи в статоре машины будут определяться

(1-24). Под­

ставляя (1-24) в (1-39), получаем:

М =

idLid

м а к Д 0

(uD

sin у +

« Q cos у)

+

+ (^макс — £м.ш) #о

UDUQ

C 0 S

2 T + 4"("2> _

UQ )s i n

2 Y

' ^

" 4 0 )

При Y = 0 это выражение принимает вид:

M=L [/D Z.id„aKo+ (LMaKC—Lmm)

KoUD]uQKo,

(1-41)

т. е. при любом фиксированном значении сигнала

uD

мо­

мент привода будет линейной функцией сигнала

uQ.

Проекции н. с. статора

на оси d

и q

определяются

(1-27). Сравним рассматриваемый

привод

с

приводом,

использующим

неявнополюсную

синхронную

машину.

Согласно (1-26) в

приводе

с синхронной

неявнополюс­

ной машиной

сигнал uD

не участвует в создании

момен­

3*

35

нополюсной машиной и его способно­

сти работать в замкнутой системе ре­

гулирования,

а

также

относительно

устойчивости

работы

синхронной

ма­

шины в приводе,

в полной

мере спра­

ведливо и для привода с явнополюсной

машиной. Структурная

схема

привода

с явнополюсной

машиной

не

отлича­

ется от схемы рис. 1-6.

Уравнение для

In 11

фазного напряжения

машины

получа­

ется из (1-31):

# 1 =

''.А +

ШХА +

jx4iig

- £ „ . (1-42)

bo

В соответствии с этим уравнением

Рис. 1-9. Вектор­

на рис. 1-9 дана векторная диаграм­

ная

диаграм­

ма,

соответствующая

недовозбужден-

ма

явнополюсной

ному

двигателю

с

явновыраженными

:инхронной

маши­

полюсами. При этом двигатель

потреб­

ны в

недовозбуж-

ляет

реактивную

мощность от преоб­

денном режиме.

разователя

энергии

(потребляет

ин­

0

дуктивный

ток). Полная

мощность на

входе двигателя

равна S = 2/iLY

^ 1

Для увеличения

выходной

мощно­

сти привода при заданной полной мощ­

ности

преобразователя

энергии целе­

сообразно

обеспечить

работу

двигате­

ля в перевозбужденном режиме, при

котором

продольная

составляющая

1'г

первичного тока

(/id)

будет иметь про­

тивоположную фазу

по

сравнению с

фазой на рис. 1-9. Для получения

та­

кой

фазы

тока

7^,

как

следует

из

(1-30), достаточно изменить знак (по­

лярность) сигнала uD на входе приво­

Рис.

1-10.

Вектор­

да. Векторная диаграмма работы дви­

ная

диаграм­

гателя,

соответствующая

этому

слу­

ма

явнополюсной

чаю, показана на рис. 1-10, при этом

синхронной

маши­

сигнал «о выбран таким, что напряже­

ны в

перевозбуж­

ние (Ji

совпадает яо

фазе

с током /ь

денном режиме.

Векторная

диаграмма

на рис. 1-10

отражает

режим

работы

привода

с

максимально

воз­