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

В приводе с частотно-токовым управлением синхрон­ ной машиной с возбуждением можно решать задачу оптимального использования преобразователя энергии.

1-5. ПРИВОД С АСИНХРОННОЙ М А Ш И Н О Й , И М Е Ю Щ Е Й КОРОТКОЗАМКНУТЫЙ РОТОР

Для короткозамкнутой машины магнитные проводи­ мости по обеим осям ротора одинаковы, т. е.

С учетом этого из (1-19) для электромагнитного мо­ мента машины имеем:

Из условия обеспечения режима синхронного враще­ ния ротора машины с полем статора при нулевом момен­ те (при нулевой частоте токов ротора) выбираем коэф­ фициент редукции К, равный единице. Для получения момента при любой угловой скорости ротора в машине необходима дополнительная скорость поля статора по отношению к скорости ротора. В приводе рис. 1-4 это обеспечивается за счет изменения угла у с нужной угло­ вой скоростью. Токи, подаваемые в статорные обмотки машины, определяются (1-20) при К=1. Для определе­ ния момента из (1-44) необходимо знать токи id и iq, трансформируемые в короткозамкнутые обмотки ротора.

Для короткозамкнутой машины Ud = uq = 0, поэтому из (1-17) и (1-18) с учетом (1-43) получим:

Подставляя в полученные выражения токи из (1-20), после преобразований имеем:

37

В эти уравнения не входит угол поворота вала ма­ шины В, поэтому они справедливы для любого угла 9 и для любой скорости его изменения Q.

Рассмотрим установившийся режим работы асин­ хронной машины в приводе с частотно-токовым управле­ нием относительно момента, т. е. такой режим, когда входные сигналы привода остаются неизменными. Это означает, что

избыточную угловую скорость поля статора машины по

- Г '

где Са и Cq — некоторые коэффициенты; Ga(i) и Gg{t) — частные решения этих уравнений.

Для установившегося режима частные решения урав­ нений (1-48) записываются как

id = a sin ClJ - j - b cos ClJ; iq — с cos ClJ — d sin Cl„

38

Приравнивая коэффициенты при sin Q2^ и cos £V из обеих частей (1-50) и (1-51), имеем:

Если теперь подставить значения токов (1-20), (1-19).

в(1-44), то после преобразований получим:

М= ЛшиксДо (uDa + uQb),

или с учетом (1-53)

Для получения линейной зависимости момента от одно­ го из входных сигналов необходимо установить зависи­

39

ким образом, привод на рис. 1-4 с частотно-токовым управлением короткозамкнутым асинхронным двигате­ лем согласно (1-56), (1-57) должен быть построен сле­ дующим образом. На один вход привода должно посту­ пать постоянное напряжение (сигнал uD), на другой вход должно поступать регулируемое напряжение («<?), кото­ рое одновременно должно задавать скорость изменения угла Y. вводимого через дифференциал 3. Регулирование скорости Иг в соответствии с сигналом uQ можно осу­ ществить с помощью вспомогательной тахометрической следящей системы, статический коэффициент передачи которой должен выбираться в соответствии с (1-56).

При таком управлении приводом с асинхронной ма­ шиной получаем линейную зависимость момента от сиг­ нала UQ для статических режимов работы. Это означает, что при любой угловой скорости и любом направлении вращения ротора коэффициент пропорциональности меж­

вия (1-47), введенного для определения частных решений

в машине. Из (1-22) и (1-47) получаем проекции н. с. статора на осях d и q:

40