Презентация на тему: АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
СОПОСТАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ
АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ПРЕИМУЩЕСТВА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ПРЕИМУЩЕСТВА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫЕ АСИНХРОННЫ Е ДВИГАТЕЛ И
СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Преимущества
СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АД
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором
РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором
ПУСКОВОЙ МОМЕНТ АД
ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ АД
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Частотное управление СД
СКАЛЯРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ
СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ И ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА АД
ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР
ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР
ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР
ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР
ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ПОЛЕОРИЕНТИРОВАННОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ( Flux Vector Control, FVC)
ПОЛЕОРИЕНТИРОВАННОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ Особенности структуры
ПРЕИМУЩЕСТВА ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ
БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ( Sensorless vector control, SVC)
БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ Особенности структуры
1/45
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 64)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (839 Кб)
1

Первый слайд презентации: АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

1 АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ Авторизованн ый учебный центр компании «Шнейдер Электрик» при Национальном горном университете (Днепропетровск) Проф. Н.Н.Казачковский

Изображение слайда
2

Слайд 2: СОПОСТАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ

2 СОПОСТАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ АД КЗР АД ФР СД ОВ СД ПМ ШД ДПТ Стоимость Низкая Высокая Высокая Очень высокая Сравн. н изкая Высокая Техническое обслуживание Не требуется Требуется Требуется Не требуется Не требуется Требуется Защита от влаги и пыли Стандартная По запросу (дорого) По запросу (дорого) Стандартная Стандартная По запросу (дорого) Прямой пуск Возможен Невозможен До несколь-ких кВт Невозможен Невозможен Невозможен Применение регулирования скорости Все чаще Возможно Часто Всегда Всегда Всегда Экономичность регулирования скорости Все более высокая Высокая Очень высокая Довольно высокая Очень высокая Очень высокая Датчик положения Не обязательно Не обязательно Не обязательно Обязательно Не нужен Не обязательно Габариты Малые Средние Довольно большие Очень малые Средние Большие Качество регулирования Все более высокое Среднее Высокое Очень высокое От среднего до высокого От высокого до очень высокого Применение Универ-сальное Сокращается (в Германии сняты с производства) Большие мощности и среднее напряжение Станки, высокая динамика, малые мощности Регулиро-вание без обратной связи Сокращается

Изображение слайда
3

Слайд 3: АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

3 АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА АД ДПТ Номинальная мощность, кВт 7,5 8,3 Номинальная частота вращения, об / мин 2900 3200 Номинальный момент, Нм 24,7 24,7 Степень защиты IP54 IP44 Длина, мм 400 625 Масса двигателя, кг 66 105 Масса ротора, кг 17 29 Расход меди, кг 4,2 6,0 Момент инерции ротора, кгм 2 0,028 0,05 Максимальный момент 2,6 M н 1,6 M н Максимальное угловое ускорение, рад / с 1588 797 Длительность разгона без нагрузки, мс 191 420 Удельная мощность, кВт / кг 0,11 0,08

Изображение слайда
4

Слайд 4: ПРЕИМУЩЕСТВА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

4 ПРЕИМУЩЕСТВА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ КПД, %

Изображение слайда
5

Слайд 5: ПРЕИМУЩЕСТВА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

5 ПРЕИМУЩЕСТВА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ возможность прямого пуска; малый момент инерции ротора и высокое быстродействие; малые габариты и масса; меньший расход меди; малая стоимость; высокая надежность; не требует технического обслуживания

Изображение слайда
6

Слайд 6: КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

6 КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Подшипниковый щит КЗ ротор Статор Подшипник Подшипник Подшипниковый щит Вентилятор Кожух вентилятора Обмотка статора Коробка ввода Вал Короткозамкнутый ротор

Изображение слайда
7

Слайд 7: КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

7 КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Короткозамкнутый ротор Стержни Короткозамыкающее кольцо Стержни Короткозамыкающее кольцо

Изображение слайда
8

Слайд 8: КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

8 Подшипниковый щит Фазный ротор Статор Подшипник Подшипник Подшипниковый щит Вентилятор Обмотка статора Коробка ввода Вал Контактные кольца Щетки Кожух вентилятора Фазный ротор КОНСТРУКЦИЯ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Изображение слайда
9

Слайд 9: ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫЕ АСИНХРОННЫ Е ДВИГАТЕЛ И

9 ОБЩЕПРОМЫШЛЕННЫЕ АСИНХРОННЫ Е ДВИГАТЕЛ И Разновидности АД Паз ротора Проблемы при применении с ПЧ Общего назначения круглый С повышенным моментом глубокий или двухклеточный Повышенные потери в роторе от высших гармоник тока С повышенным скольжением круглый Повышенные потери в роторе под нагрузкой

Изображение слайда
10

Слайд 10: СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

10 СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Особенности режима Особенности конструкции Следствия Наличие высших гармоник в токе статора Повышенные индуктивные сопротивления обмоток Больший КПД (на 3…7%) Частотный пуск. Сняты ограничения на: пусковой ток, начальный пусковой момент, минимальный момент Пониженное номинальное скольжение (алюминиевая или медная клетка) Круглые пазы на роторе Упрощение конструкции Увеличенное число пазов ротора и статора Повышенная перегрузочная способность Возможность получения любой частоты и величины напряжения питания Нестандартные номинальные частота и напряжение Больший cos , меньшие габариты, масса и момент инерции Нестандартное число полюсов Глубокое регулирование скорости Естественное или принудительное охлаждение Меньшие габариты и масса Датчики температуры, встроенные в обмотку статора Повышенная надежность Перенапряжения на обмотке статора Более качественная изоляция (классы H, F) «Подшипниковые» токи Изолированные подшипники Применение в системах векторного управления Датчик положения на валу Повышение точности регулирования

Изображение слайда
11

Слайд 11: СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Преимущества

11 СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Преимущества Мощность на 25…80% больше в тех же габаритах; Большее быстродействие; Меньшие потери; Большие максимальные скорости; Полное использование ПЧ по напряжению; Большая надежность; Возможность обеспечения малой номинальной скорости без увеличения числа пар полюсов

Изображение слайда
12

Слайд 12: СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

12 СПЕЦИАЛЬНЫЕ АД ДЛЯ ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Параметр Обычный двигатель Специальный двигатель Число полюсов 32 12 Номинальная частота, Гц 50 19 Номинальный ток, А 94,5 67,5 cos  0,57 0,8 Масса меди, кг 102 58 Момент инерции, кгм 2 40 7 Пусковой момент, Нм 650 2740 Максимальный момент, Нм 2720 3510 Масса, кг 2000 830 Стоимость, тыс. руб. 360 260 (электропривод вентилятора градирни, 30 кВт)

Изображение слайда
13

Слайд 13: МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АД

13 МЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АД  M M k  0 M п (1- s k )  0 Д вигательный режим Режим противовключения Рекуперативный режим Неустойчивая ветвь Устойчивая ветвь Формула Клосса Критический момент Скольжение Синхронная скорость Критическое скольжение

Изображение слайда
14

Слайд 14: РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором

14 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором Переключением числа пар полюсов: несколько обмоток с разным числом пар полюсов; одна обмотка с переключением полуобмоток N N N N N S S S S S N N S Преимущества: простота реализации; отсутствие дополнительных потерь энергии Недостатки: малый диапазон регулирования; низкая плавность регулирования; удорожание двигателя

Изображение слайда
15

Слайд 15: РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором

15 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором Изменением напряжения питания Регулятор напряжения U =const U =var АД Сеть

Изображение слайда
16

Слайд 16: РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором

16 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором Изменением напряжения питания Преимущества: сравнительно низкие капитальные затраты; плавность регулирования Недостатки: малый диапазон регулирования; невозможность получения скорости, большей номинальной; снижение перегрузочной способности; увеличение потерь энергии; низкий входной коэффициент мощности U н U 1 <U н U 2 <U 1 U 3 <U 2 М k н М k 1 М k 2 М k 3 М c n

Изображение слайда
17

Слайд 17: РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором

17 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором Изменением частоты питания U =const ; f =const f=var АД Сеть Преобразователь частоты

Изображение слайда
18

Слайд 18: РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором

18 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором Изменением частоты питания Преимущества: большой диапазон регулирования; плавность регулирования; возможность получения скоростей, больших номинальной; повышенный пусковой момент Недостатки: повышенные капитальные затраты; рост критического момента и насыщение магнитопровода со снижением скорости f н f 1 <f н f 2 <f 1 М k н М k 1 М k 2 М n f 3 >f н

Изображение слайда
19

Слайд 19: РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором

19 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АД с короткозамкнутым ротором Пропорциональным изменением уровня и частоты напряжения питания ( U/f=U н /f н =const ) Преимущества: постоянство максимального момента при изменении частоты; примерное постоянство магнитного потока и отсутствие насыщения магнитопровода f н f 1 <f н М k =М k е М n f 2 <f 1

Изображение слайда
20

Слайд 20: ПУСКОВОЙ МОМЕНТ АД

20 ПУСКОВОЙ МОМЕНТ АД f н, U н U 1 <U н М n f 1 <f н, U 1 <U н М п =М п е U 2 <U 1 М пПЧ с ПЧ с ТРН М пТРН Естественная характеристика

Изображение слайда
21

Слайд 21: ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ АД

21 ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ АД М Момент в продолжительном режиме М н n н n max n Момент кратковременной перегрузки Двигатель с принудительной или естественной вентиляцией Двигатель с самовентиляцией

Изображение слайда
22

Слайд 22: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

22 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ U 1 f 1 U н f н f max U 1 M k Применения: мощные АД с моментом нагрузки, не зависящим от скорости; приводы с невысокими требованиями к точности Вольт-частотная характеристика (ВЧХ)

Изображение слайда
23

Слайд 23: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

23 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Для турбомеханизмов n M M c M k M c АД Нагрузка Цель – снижение энергопотребления

Изображение слайда
24

Слайд 24: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

24 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ U 1 f 1 U н f н f max U 1 M k Применения: вентиляторы; насосы; компрессоры; дымососы; воздуходувки

Изображение слайда
25

Слайд 25: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

25 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Применения: конвейеры, работающие под завалом; мельницы; кривошипно-шатунные механизмы; дробилки; смесители, миксеры; подъемники; насосы для перекачки пульпы, шлама, нефти; поршневые насосы и компрессоры Цель – увеличение начального пускового момента U 1 f 1 U н f н f max U 1 M k

Изображение слайда
26

Слайд 26: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

26 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Отношение r 1 / X k для двигателей серии 4А (2р=2) IR- компенсация  M f 1 =50 Гц f 1 =25 Гц f 1 =12 Гц Влияние активного сопротивления статора

Изображение слайда
27

Слайд 27: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

27 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Применения : двигатели малой мощности ( до 10 кВт) IR- компенсация U 1 f 1 U н f н f max U 1 /f 1 =const IR- компенсация  M f 1 =50 Гц f 1 =25 Гц f 1 =12 Гц с IR - компенсацией Эффект : повышение перегрузочной способности; увеличение начального пускового момента; более жесткие механические характеристики; снижение потерь в АД на малых частотах

Изображение слайда
28

Слайд 28: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

28 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Пользовательская ВЧХ U 1 f 1 U н f н f max 2 3 4 5 6 7 1 Применения: реализация особых требований к вольт-частотной характеристике; насосы с противодавлением специальные типы двигателей Доступна в Altivar 32, 71, Altivar 61

Изображение слайда
29

Слайд 29: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

29 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Закон минимального тока Поиск напряжения, обеспечивающего минимум тока статора при текущих значениях момента на валу и выходной частоты ПЧ Функция доступна в Altivar 312, Altivar 21, Altivar 61

Изображение слайда
30

Слайд 30: ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

30 ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Применения: продолжительный режим с переменной нагрузкой и (или) скоростью; невысокие требования к быстродействию (например – вентиляторы) Эффект: снижение потребляемой мощности на 3…5% (малая и средняя мощность; уменьшение электромагнитного шума при малых нагрузках (даже при малой частоте коммутации)

Изображение слайда
31

Слайд 31: Частотное управление СД

31 Частотное управление СД Момент синхронного двигателя x C =  1 L C – синхронное реактивное сопротивление СД; E 0 =k  1 I в – ЭДС статора СД; I в – ток возбуждения СД Максимальный момент в процессе изменения частоты неизменен, если (аналогично АД) 

Изображение слайда
32

Слайд 32: СКАЛЯРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

32 СКАЛЯРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АИН с амплитудной модуляцией M УВ АИН M В АИН ФП АИН с широтно-импульсной модуляцией Регулирование напряжения (тока) и частоты Недостатки : низкое быстродействие; низкая точность; сравнительно неглубокое регулирование скорости Область применения : механизмы с малыми глубиной регулирования скорости, точностью и быстродействием

Изображение слайда
33

Слайд 33: ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ

33 ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ u 1 u 2 t  U 1m U 2m Вектор Ū 2 имеет меньшую длину и отстает от вектора Ū 1 Оба вектора вращаются с частотой  против часовой стрелки Ū 1 Ū 2  U 1m U 2m  U m i t  I m u Ū I  U m I m  Ток I в RL - цепи отстает от напряжения U E  90 ° ЭДС Е опережает поток  на 90 ° Служат для наглядного изображения синусоидальных величин

Изображение слайда
34

Слайд 34: СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ И ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА АД

34 СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ И ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА АД r 1 r 2 /s x 2 x 1 x 0 I 1 I 2 I 0 U 1 E 1 E 0 E 2 Цепь ротора Цепь статора U 1 jI’ 2 x’ 2 1 1 E 0  0 =I 0 L 0 I 1 L 1  1 I’ 2 L’ 2  2 E 1 jI 1 x 1 E 2 I 1 r 1 I’ 2 I’ 2 I 0

Изображение слайда
35

Слайд 35: ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР

35 ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР Понятие обобщенного вектора (ОВ) Трехфазные токи статора могут быть представлены с помощью трех неподвижных векторов  I a,  I b,  I c ) расположенных вдоль осей соответствующих фаз статора Длина этих векторов равна текущему мгновенному значению тока фазы (с учетом знака) и изменяется синусоидально с частотой тока статора Эти три вектора могут быть заменены одним обобщенным (пространственным) вектором  I, проекции которого на фазные оси равны мгновенным значениям фазных токов Обобщенный вектор имеет длину, равную амплитуде фазного тока, и вращается с частотой этого тока относительно неподвижного статора По известным токам фаз обобщенный вектор определится как C B  I  I a  I c  I b  А C B  I a  I c  I b  A  I

Изображение слайда
36

Слайд 36: ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР

36 ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР Понятие обобщенного вектора (ОВ) Подобным же образом могут быть представлены в виде ОВ и другие трехфазные переменные (напряжения, магнитные потоки, ЭДС) Хотя обобщенный вектор большинства трехфазных переменных является математической абстракцией, упрощающей запись уравнений, для одной переменной (магнитного потока) он имеет вполне осязаемое физическое истолкование: Обобщенный вектор магнитного потока всегда совпадает по направлению с направлением на северный полюс магнитного поля, а длина его равна суммарному магнитному потоку трехфазной обмотки; В симметричной трехфазной системе ОВ магнитного потока, имея неизменную длину, вращается с частотой изменения магнитного потока

Изображение слайда
37

Слайд 37: ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР

37 ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР Системы координат Обобщенный вектор (ОВ) может быть одновременно представлен как в неподвижной системе координат АВС, связанной со статором, так и во вращающейся системе координат dq : Из векторной диаграммы вытекают следующие соотношения между проекциями ОВ тока B  I  I a  I c  I b  А q d i q i d  C

Изображение слайда
38

Слайд 38: ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР

38 ОБОБЩЕННЫЙ ВЕКТОР Системы координат Систему координат dq обычно связывают с обобщенным вектором того магнитного потока, который необходимо стабилизировать Чаще всего стабилизируется вектор потока ротора (при этом обеспечивается линейность механической характеристики АД и наибольшее быстродействие) В этом случае ток статора представляется как векторная сумма двух составляющих: продольной (потокообразующей) I 1d, пропорциональной потоку ротора и синфазной с вектором потока ( аналогично току возбуждения двигателя постоянного тока); поперечной (моментообразующей) I 1q, пропорциональной моменту двигателя и расположенной вдоль оси q (аналогично току якоря двигателя постоянного тока) I 1 I 1q I 1d  2 Двигательный режим Рекуперативный режим d q

Изображение слайда
39

Слайд 39: ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

39 ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ Особенности: задаются не напряжение и частота, а скорость (момент) и поток; обязательно наличие обратных связей по току и скорости; контролируется не действующее, а мгновенное значение токов; потокообразующая и моментообразующая составляющие тока регулируются раздельно Преимущества: высокое быстродействие; высокая точность регулирования; широкий диапазон регулирования скорости; линейные механические характеристики; максимальная простота математического описания Области применения: высококачественная стабилизация скорости при больших колебаниях нагрузки (особенно на малых скоростях); регулирование момента; обеспечение высокого момента на малых скоростях; удержание неподвижного вала под нагрузкой (особенно механизмы подъема); регулирование положения (позиционирование)

Изображение слайда
40

Слайд 40: ПОЛЕОРИЕНТИРОВАННОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ( Flux Vector Control, FVC)

40 ПОЛЕОРИЕНТИРОВАННОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ( Flux Vector Control, FVC) РТ q ПК 1 dq/ABC ПК 2 ABC/dq Наблюдатель  2 M дп Наблюдатель  2 Датчик скорости РТ d РС РП АИН ЗИ  *  * 2  2   s I * q I * d I d I q  I A, I B, I C U* A, U* B, U* C U d, U q U* q U* d I d, I q _ _ _ + ДТ + И

Изображение слайда
41

Слайд 41: ПОЛЕОРИЕНТИРОВАННОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ Особенности структуры

41 ПОЛЕОРИЕНТИРОВАННОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ Особенности структуры Регулирование осуществляется в системе координат dq, связанной с полем ротора: по оси q регулируются скорость и моментообразующая компонента тока статора ( I q ); по оси d регулируются магнитный поток ротора  2 и потокообразующая компонента тока статора ( I d ) Задания на напряжения U* q и U* d, сформированные регуляторами тока РТ q и РТ d, преобразуются в задания на напряжения фаз статора U* А, U* B, U* C преобразователем координат ПК1; Токи фаз I А, I B, I C, измеренные датчиками тока, преобразуются к системе координат dq преобразователем координат ПК2; Выходной сигнал регулятора скорости РС является заданием на момент, а благодаря постоянству потока ротора – на моментообразующую компоненту тока I q и на скольжение  s ; Угол  между осями статора и поля ротора определяется интегратором И исходя из суммы текущей частоты вращения вала  и задания на частоту скольжения  s ; Магнитный поток ротора  2 вычисляется наблюдателем исходя из измеренных токов и напряжений статора, а также текущей скорости АД; Выходной сигнал регулятора потока РП является заданием на потокообразующую компоненту тока статора I d ; Сигнал обратной связи по скорости формируется датчиком скорости исходя из информации от импульсного датчика положения ДП

Изображение слайда
42

Слайд 42: ПРЕИМУЩЕСТВА ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ

42 ПРЕИМУЩЕСТВА ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ Более точная стабилизация скорости и момента; Обеспечение номинального момента на нулевой скорости; Больший диапазон регулирования скорости; Большее быстродействие при изменении задания на скорости и нагрузки

Изображение слайда
43

Слайд 43: БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ( Sensorless vector control, SVC)

43 БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ( Sensorless vector control, SVC) Предпосылки: трудность измерения магнитного потока; не всегда есть возможность установки датчика скорости (положения) Преимущество: улучшение регулировочных свойств электропривода без применения дополнительных датчиков обратных связей Принцип: измерение токов и напряжений статора с последующим расчетом скорости Недостатки: диапазон регулирования, точность и быстродействие хуже, чем при «полном» векторном управлении

Изображение слайда
44

Слайд 44: БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ

44 БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПК 1 dq/ABC ПК 2 ABC/dq M Наблюдатель скорости РТ q РТ d РС АИН ЗИ  *   s I * q I * d I d I q = ∫ 1 dt I A, I B, I C U* A, U* B, U* C U* q U* d _ _ _ + I d I q U d U q ДТ ДН  1 +

Изображение слайда
45

Последний слайд презентации: АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ: БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ Особенности структуры

45 БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ Особенности структуры Датчики скорости и положения отсутствуют, а частота вращения АД определяется косвенно наблюдателем скорости по текущим значениям токов и напряжений статора; Регулятор потока ротора отсутствует, а задание на потокообразующую компоненту тока статора I * d неизменно

Изображение слайда