RO128075B1 - Sistem de reglare vectorială a curentului unei sarcini multirezonante - Google Patents

Description

Invenția se referă la un sistem de reglare vectorială a curentului unei sarcini multirezonante, care este constituită dintr-un ansamblu compus din motor asincron și filtru capacitiv, cu autoconducere după fluxul rotoric, fără senzor de turație, destinat mai ales pentru reglarea turației unui motor asincron de mare putere (500 KW...2 MW) și tensiuni înalte (6 kV), care are conectat în paralel un filtru capacitiv, având ca sarcină pompe și ventilatoare.

Prezența filtrului capacitiv, necesar pentru realizarea în principal ă tensiunii cvasisinusoidale la bornele mașinii electrice, solicită controlul corect al puterii active și reactive absorbite de ansamblul motor asincron-filtru capacitiv. Soluțiile clasice, Scalare sau vectoriale cunoscute pentru variația vitezei motorului asincron nu pot fi aplicate în acest caz, fiind necesare soluții noi pentru sistemul de reglare, care să țină cont de prezența filtrului capacitiv. Ansamblul motor asincron-filtru capacitiv are doua frecvențe de rezonanță, frecvența principală de rezonanță, determinată de inductanța de magnetizare a motorului și capacitate, și frecvența secundară de rezonanță, determinatăde inductanța totală de scăpări și capacitate.

Sunt cunoscute metode de reglare a turației unui motor asincron având Conectat în paralel un filtru capacitiv, atât scalare, cât și vectoriale.

Ca metodă scalară, este folosită reglarea raportului tensiurie/frecvențăegal constant. La acestă metodă sunt necesare măsuri pentru îmbunătățirea stabilității sistemului, acestea constând în circuite de amortizare sau reglarea valorii instantanee a tensiunii de ieșire.

Sunt cunoscute, de asemenea, metode de reglare vectorială la flux rotoric constant, cu sau fără autoconducere după fluxul rotoric, cu sau fără senzor de turație. Pentru metodele care nu utilizează autoconducerea după flux, unghiul fluxului rotoric este calculat ca integrală a turației statorice, obținută din însumarea dintre turația măsurată și alunecare. Pentru metodele vectoriale cu autoconducere după fluxul rotoric, faza acestuia se obține calculând mai întâi fluxul statoric și apoi scăzând din acesta fluxul de scăpări. Atât metodele vectoriale cu autoconducere după fluxul rotoric, cât și cele fără utilizează pentru turație fie senzor de măsură, fie calculează turația din parametrii motorului. La soluțiile cu autoconducere după fluxul rotoric, pornirea se realizează cu metoda scalară, raportul tensiune/frecvență egal constant.

Soluția scalară de reglare, în comparație cu soluțiile vectoriale, are performanțe modeste, atât în regim staționar, cât și dinamic, și necesită circuite complicate pentru îmbunătățirea stabilității sistemului. De aceea sunt preferate soluțiile vectoriale.

Principalele dezavantaje ale soluțiilor vectoriale cunoscute sunt legate de rezolvarea cu circuite complexe a următoarelor probleme:

- fenomenele de rezonanță cauzate de interacțiunea dintre filtrul capacitiv și inductanțele motorului;

- efectele frecvenței secundare de rezonanță, care apar mai ales în sarcină;

- instabilitatea, mai ales la frecvențe mari, cauzată de filtrul capacitiv;

- calculul mai ales al turației, unghiului fluxului, modulului și fazei curentului statoric al ansamblului motor asincron-filtru capacitiv cu formule matematice complicate, care conduc și la multe mărimi măsurate.

De asemenea, soluțiile vectoriale cunoscute nu permit funcționarea cu rriai multe motoare conectate în paralel pentru că folosesc pentru calcule parametrii motorului.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în eficienți zarea unui sistem de reglare vectorială, destinat reglării turației unui ansamblu compus dintr-un motor asincron și un filtru capacitiv, având ca sarcină pompe și ventilatoare.

RO 128075 Β1

Aceasta problemă tehnică se rezolvă printr-un sistem de reglare vectorială a 1 curentului unei sarcini multirezonante, cu autoconducere după fluxul rotoric, fără senzor de turație, având sarcina multirezonantă constituită dintr-un ansamblu compus din motor 3 asincron și filtru capacitiv, care, conform invenției, este alcătuit din:

- un regulator de turație, a cărui turație estimată ω este calculată într-un bloc de 5 calcul;

- un regulator de flux care reglează modulul fluxului |$_m|, semnalul de ieșire al 7 acestuia fiind asociat curentului de magnetizare Ι_μ;

- un bloc de calcul al curentului prin condensatoarele filtrului capacitiv, curentul9 reactiv fiind suma algebrică dintre curentul de magnetizare al motorului Ι_μ, și modulul curentului prin condensatoare |l_c|;11

- un generator de pornire care livrează două semnale în cuadratura sinQ, cos0, cu frecvență variabilă în funcție de mărimea semnalului de intrare;13

- un bloc de estimare a fazei φ a semnalului de autoconducere după flux care estimează faza semnalului prin intermediul semnalelor sin φ, cos φ, din componentele 15 rectangulare ale fluxului, fluxul rotoric pe fază fiind estimat ca integrală a tensiunii pe fază;

- un bloc de comutare între semnalele de pornire, sinO, cosO ale generatorului de 17 pornire la semnalele de autoconducere după flux sin φ, cos φ ale blocului de estimare;

- un bloc de calcul a semnalelor de comandă care calculează faza și modulul 19 curentului statoric în mod indirect;

- un generator de semnale de comandă pentru invertorul I; 21

- un regulator al modulului curentului statoric ce are ca valoare de referință modulul curentului |l|, calculat în blocul de calcul a semnalelor de comandă și ca valoare măsurată 23 curentul din circuitul intermediar l_m;

- un generator de comandă pentru redresor, care distribuie impulsurile de comandă 25 pentru redresorul R.

Regulatorul de turație al sistemului de reglare, conform invenției, are turația măsurată 27 ω estimată în blocul de calcul din tensiunile motorului V_A, V_B, V_c prin redresarea acestora, bucla de reglare a turației devenind o buclă de tensiune, contribuind astfel la atenuarea 29 puternică a efectelor frecvenței secundare de rezonanță, semnalul de ieșire al regulatorului de turație fiind asociat cu componenta activă a curentului statoric l_sq și alunecarea ω_Γ. 31

Regulatorul de flux al sistemului de reglare, conform invenției, estimează fluxul rotoric pe fazele A și B în blocul de calcul, ca integrale ale tensiunilor pe fazele motorului A și, 33 respectiv, B, neglijând căderea de tensiune pe rezistența statorică și fluxul de scăpări, acestea fiind compensate în valoarea prescrisă a modulului fluxului, faza fluxului fiind 35 corectată în blocul de estimare a fazei, în care este compensat și defazajul introdus de circuitele de integrare, constanta de timp a circuitelor de integrare fiind mult mai mare decât 37 perioada corespunzătoare frecvenței minime de operare, astfel fluxurile fiind practic mărimi sinusoidale identice cu cele din mașină. 39

Blocul de calcul a semnalelor de comandă al sistemului de reglare, conform invenției, calculează faza și modulul curentului statoric în mod indirect, faza calculându-se utilizând 41 coordonatele carteziene, iar modulul este determinat ca fiind valoarea maximă pozitivă a patru unde ale curenților de referință, două fiind coordonatele carteziene ale acestora și 43 celelalte două undele defazate cu n/4 față de acestea, iar generatorul de semnale de comandă pentru invertorul I calculează valorile curenților de referință pentru cele trei faze din 45 componentele carteziene ale curentului statoric, prin intermediul unei matrici de transformare, realizându-se distribuția semnalelor de comandă de 120° pentru invertorul I, 47 și la fiecare 60° pentru circuitul de blocare CB.

RO 128075 Β1

Generatorul de pornire al sistemului de reglare, conform invenției asigură generarea semnalelor în cuadratură sin6, cos0, cu frecvență variabilă funcție de mărimea semnalului de intrare, unghiul θ fiind calculat prin integrarea turației măsurate, calculată în interiorul generatorului de pornire la care se însumează o fracțiune a semnalului de ieșire a regulatorului de turație, reprezentând alunecarea ω_Γ.

Invenția mai rezolvă următoarele probleme:

- semnalul de autoconducere după fluxul rotoric este calculat ca integrală a tensiunii, faza calculându-se din componentele rectangulare ale fluxului, la care se compensează defazajul introdus de circuitele de integrare și, de asemenea, se corectează efectul asupra unghiului fluxului, datorat neglijării căderii de tensiune pe rezistența statorică și fluxului de scăpări;

- pornirea sistemului este asigurată de un generator de semnale în cuadratură cu frecvență variabilă în funcție de mărimea semnalului de intrare, integrala semnalului de intrare fiind calculată implicit în interiorul generatorului;

- modulul și faza curentului statoric al ansamblului motor asincron-filtru capacitiv se estimează în mod indirect. Faza se calculează utilizând coordonatele carteziene, iar modulul ca valoare de vârf a patru unde: coordonatele carteziene și undele defazate cu n/4 față de acestea;

- atenuarea puternică a efectelor frecvenței secundare de rezonanță, în mod intrinsec prin modul de realizare a sistemului de reglare, mai ales a buclei de reglare a vitezei, care este de fapt o buclă de tensiune, căreia i se asociază componenta activă a curentului motorului.

Sistemul de reglare vectorială, fără senzor de turație, cu autoconducere după flux, calculat ca integrală a tensiunii pe fază, realizează pornirea sistemului cu un generator de unde în cuadratură cu frecvență variabilă, dependentă de mărimea semnalului de intrare, cu estimarea în mod indirect a modulului și fazei curentului statoric, turația fiind estimată din tensiunea de ieșire, astfel că bucla de reglare a turației este de fapt o buclă de tensiune, care contribuie la atenuarea puternică a efectelor frecvenței secundare de rezonanță.

Convertorul de putere constă dintr-un redresor comandat, care reglează modulul curentului ansamblului motor asincron-filtru capacitiv și un invertor de curent, cu comanda de 120°, care dictează faza curentului. Circuitul de blocare a invertorului asigură blocarea atunci când ansamblul motor asincron-filtru capacitiv operează în regim inductiv.

Sistemul poate fi pornit utilizând un generator local de unde sinusoidale în cuadratura cu frecvență variabilă, care permite reglarea după alunecare, precum în sistemele convenționale de control vectorial. De asemenea, sistemul se autoconduce după componentele rectangulare ale fluxului, calculat ca integrala tensiunii pe motor.

Turația măsurată este obținută fără senzor de măsură, din tensiunile motorului, și reglată de un regulator de tip PI. De fapt, bucla de reglare a turației este o buclă de tensiune. Semnalul de ieșire al regulatorului de turație este asociat la doi parametri ai motorului asincron: componenta activă a curentului statoric și alunecarea.

Modulul fluxului se reglează într-un regulator de flux, semnalul de ieșire al regulatorului fiind asociat curentului de magnetizare. Fluxul rotoric se estimează pe două faze ale motorului ca integrală a tensiunii pe fiecare fază, neglijând căderea de tensiune pe rezistența statorică și fluxul de scăpări. Efectul acestor neglijări asupra modulului și fazei fluxului este compensat prin corectarea valorii prescrise de flux și printr-o corecție adecvată de fază. în aceste condiții, vectorul flux este defazat cu n/2 în urma vectorului de tensiune, integrarea tensiunilor este realizată cu o constantă de integrare care este mult mai mare decât perioada frecvenței minime de operare, astfel că fluxurile sunt practic mărimi sinusoidale.

RO 128075 Β1

Referitor la regimurile de funcționare ale sarcinii multirezonante, se specifică 1 următoarele:

Dacă se neglijează componenta activă a curentului prin condensatoare, vectorul 3 curentului prin condensatoare este defazat cu n/2 înaintea vectorului de tensiune. Deci, componenta reactivă a curentului ansamblului motor asincron-filtru capacitiv este suma 5 algebrică dintre curentul de magnetizare al motorului, asociat semnalului de ieșire a regulatorului de flux și modulul curentului prin condensatoare. 7

Pentru frecvențe de funcționare mai mici decât frecvența de rezonanță principală, curentul de magnetizare este mai mare decât modulul curentului prin condensatoare, adică 9 vectorul curentului statoric este defazat în urma tensiunii și ansamblul motor asincron-filtru capacitiv funcționează în regim inductiv. 11

Pentru frecvențe de funcționare mai mari decât frecvența de rezonanță principală, curentul de magnetizare este mai mic decât modulul curentului prin condensatoare, adică 13 vectorul curentului statoric este defazat înaintea tensiunii și ansamblul motor asincron-filtru capacitiv funcționează în regim capacitiv. 15

Sistemul de reglare vectorială permite funcționarea continuă atât sub, cât și peste frecvența principală de rezonanță a ansamblului motor asincron-filtru capacitiv. 17

Efectele frecvenței secundare de rezonanță, datorate inductanței de scăpări totale ale motorului, apar mai ales în sarcină. Aceste efecte sunt puternic atenuate în mod intrinsec 19 prin modul de realizare a sistemului de reglare, mai ales a buclei de reglare a vitezei, care este de fapt o buclă de tensiune, căreia i se asociază componenta activă a curentului 21 motorului.

Sistemul de reglare vectorială, fără senzor de turație, funcționează cu autoconducere 23 după flux, pornirea fiind asigurată de un generator de semnale în cuadratura sin0, cosO, cu frecvență variabilă în funcție de mărimea semnalului de intrare. Unghiul Θ este calculat prin 25 integrarea turației însumată cu o fracțiune a semnalului de ieșire a regulatorului de turație, reprezentând alunecarea. Această integrală este calculată implicit în interiorul generatorului. 27

Faza fluxului, după care sistemul se autoconduce, se calculează din componentele rectangulare ale fluxului, la care se compensează defazajul introdus de circuitele de 29 integrare și, de asemenea, se corectează efectul asupra unghiului fluxului, datorat neglijării căderii de tensiune pe rezistența statorică și fluxului de scăpări. 31

Referitor la obținerea curenților statorici, se specifică următoarele:

Modulul și faza curentului statoric al ansamblului motor asincron-filtru capacitiv se 33 estimează în mod indirect. Faza se calculează utilizând coordonatele carteziene, iar modului ca valoare de vârf a patru unde: coordonatele carteziene și undele defazate cu n/4 față de 35 acestea, așa cum este prezentat în continuare.

Componentele curentului statoric, atât componenta activă, l_sq ,cât și cea reactivă, l_sd, 37 obținute la ieșirea regulatorului de turație, respectiv, prin însumarea semnalului de la ieșirea regulatorului de flux și curentului filtrului capacitiv, sunt mărimi continue, trecerea la mărimile 39 statorice l_SC( și Ι_5β față de un sistem de axe solidar cu statorul (α, β) făcându-se utilizând semnalele în cuadratura sincp și cosq>, generate de fluxul statoric, prin înmulțire cu matricea 41 de rotație, conform relației:

‘sa	cos^ sin φ
		- sin φ cos <p	I sq

RO 128075 Β1

Amplitudinea și faza curentului prin ansamblul motor asincron-filtru capacitiv sunt date de relațiile:

ξ = arctgyi^Z sq

Modulul curentului ansamblului motor asincron-filtru capacitiv se determină ca valoarea de vârf a componentelor rectangulare l_sa și l_sP, și două unde defazate cu n/4 față de acestea.

în mod indirect, bazat pe aceste relații, se face calcului fazei ξ =arctgl_sd/l_sq, deoarece:

I_sa = Îsd COW + I_sii sin φ = ^+/i ^sin('^{9 +} &

!,β = -hd SW + I_sq + cos(^ + ξ)

Aceste ultime relații sunt două unde sinusoidale în cuadratură defazate cu ξ = = arctgl_sd/l_sq față de undele corespunzătoare sin φ și, respectiv, cos φ.

Valorile de referință i_A, i_B, i_c pe cele trei faze se calculează din componentele carteziene ale curentului statoric, l_sa, l_sp, prin intermediul matricii de transformare:

1	0
1
2	2
_ 1
2	2

Undele sinusoidale Î_A, i_B, î_c sunt transformate în unde dreptunghiulare l_A, l_B, l_c cu ajutorul unor circuite formatoare de impulsuri. Din acestea se realizează semnalele de comandă de 120° pentru invertor și la fiecare 60° pentru circuitul de blocare. Circuitul de blocare funcționează numai până când se depășește frecvența principală de rezonanță (regim inductiv), după aceea blocarea fiind realizată de sarcină (regim capacitiv). Modulul curentului ansamblului motorasincron-filtru capacitiv se regleazăîntr-un regulator PI, ce are ca valoare de referință modulul curentului calculat anterior și ca valoare măsurată curentul din circuitul intermediar.

Principalele avantaje ale invenției în raport cu stadiul tehnicii sunt:

- oferă o soluție mai simplă decât cele existente prin problemele tehnice pe care le rezolvă: modul de obținere a semnalului de autoconducere după fluxul rotoric, modul de pornire al sistemului, calculul indirect al modulului și fazei curentului statoric și atenuarea efectelor frecvenței secundare de rezonanță, mai ales prin modul de realizare a buclei de reglare a turației, care este de fapt o buclă de tensiune;

- utilizarea de relații simple pentru estimarea principalelor mărimi de reacție, mai ales fluxul rotoric și turația, ceea ce conduce la mărimi măsurate puține, și anume numai tensiunile pe fazele sarcinii, doi curenți prin condensatoare și curentul prin circuitul intermediar;

RO 128075 Β1

- permite funcționarea cu mai multe motoare conectate în paralel, neutilizând în 1 calcule parametrii motorului.

Sistemul de reglare vectorială a curentului unei sarcini multirezonante este prezentat 3 în figură, care reprezintă schema bloc a sistemului de control vectorial pentru sarcini multirezonante. 5

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura.

Convertorul de putere constă dintr-un redresor comandat R, care reglează modulul 7 curentului, și un invertor de curent I, cu comanda de 120°, care controlează faza curentului, ambele construite cu tiristoare convenționale. Circuitul de blocare CB a invertorului asigură 9 blocarea atunci când ansamblul motor asincron M - filtru capacitiv operează în regim inductiv. 11

Reglarea turației

Reglarea turației se face cu regulatorul de turație 1, de tip proporțional-integral, care 13 are valoarea prescrisă ω*. Turația măsurată ω este obținută fără senzor de măsură, din tensiunile motorului V_A, V_B, V_c, prin redresare. De fapt, bucla de reglare a turației este o 15 buclă de tensiune. Semnalul de ieșire al regulatorului de turație este asociat cu doi parametri ai motorului asincron: componenta activă a curentului statoric l_sq și alunecarea ω_Γ. 17

Estimarea fluxului

Fluxul retoric pe fazele A, B este estimat în blocul de calcul 2, ca integrală a tensiunii 19 pe faza A, respectiv B, neglijând căderea de tensiune pe rezistența statorică și fluxul de scăpări. în aceste condiții, vectorul flux este defazat cu n/2 în urma vectorului de tensiune. 21 Valorile neglijate ale căderii de tensiune pe rezistența statorică și a fluxului de scăpări sunt compensate în valoarea prescrisă a fluxului |φ|* pentru modulul de flux, iar faza este 23 corectată în blocul 6, unde se compensează și defazajul introdus de circuitele de integrare. Integrarea tensiunilor este realizată cu o constantă de integrare care este mult mai mare 25 decât perioada frecvenței minime de operare, deci fluxurile sunt practic mărimi sinusoidale, identice cu cele din mașină, pentru a permite conducerea după flux. Din fluxurile pe fazele 27 A și B, Φ_Α, respectiv Φ_Β sunt calculate componentele rectangulare ale fluxului Φ_α și Φ_ρ cu următoarea ecuație: 29

1	0	’Φ/
1	2	φ ,,
.'Vă		L -B J

De asemenea, amplitudinea |Φ_η| este calculată cu relația:

|®„| = ^^(^φ.4^φι>)²-^φ^^φι:

Calculul curentului reactiv

Regulatorul de flux 3 reglează modulul fluxului |(j)_m|, semnalul de ieșire fiind asociat curentului de magnetizare Ι_μ. Dacă se neglijează componenta activă a curentului prin condensatoare, vectorul curentului prin condensatoare este defazat cu n/2 înaintea vectorului de tensiune. Blocul 4 calculează modulul curentului prin condensatoare |l_c|, din curenții măsurați pe două faze ale filtrului capacitiv, l_CA, l_CB cu o ecuație similară cu cea utilizată pentru flux. Deci curentul reactiv l_sd este suma algebrică dintre curentul de magnetizare al motorului Ι_μ și modulul curentului prin condensatoare |l_c|.

RO 128075 Β1

Generatorul de pornire

Acest generator realizează pornirea sistemului. Generatorul de pornire 5 este un generator de semnale în cuadratura sin6, cos6, cu frecvență variabilă în funcție de mărimea semnalului de intrare. Unghiul θ este calculat prin integrarea turației măsurate ω, însumată cu o fracțiune a semnalului de ieșire a regulatorului de turație, reprezentând alunecarea ω_τ.

Θ = j (z_p G) + G)_r unde z_p este numărul de perechi de poli.

O problemă dificilă care se ridică aici este obținerea semnalului ω_Γ și calculul acestei integrale.

Acest generator de semnale în cuadratură conține un generator de undă triunghiulară, comandat în tensiune, care livrează la ieșire două unde, o undă triunghiulară simetrică x(t) cu amplitudinea ± 7,5 V și alta dreptunghiulară y(t) de aceeași amplitudine.

Generatorul de undă triunghiulară comandat în tensiunea se bazează pe un circuit integrator comandat prin intermediul unui circuit amplificator inversor, heinversor (±1), de Către semnalul v_com = (ω_Γ+ ζ_ρω), la ieșirea lui obținându-se semnalul, _v _ J_ f _v /T7 I eoni care arată că acest generator calculează integrala Θ = J (c>_r + z_ptx>}dt.

Unda triunghiulară în cuadratură f(t), adică defazată cu π/2 față de unda triunghiulară x(t), este calculată cu relația:

f(t) = ±x(t)+ y(t)

Transformarea undelor triunghiulare în unde sinusoidale se face cu ajutorul a două transformatoare funcționale în patru trepte, obținându-se la ieșire două unde în cuadratură 5sin Θ, 5cos θ cu amplitudine constantă 5 V și frecvență variabilă în gamă largă în funcție de amplitudinea semnalului de intrare v_Gom = (ω_Γ + ζ_ρω).

Autoconducerea după flux

Blocul 6 calculează sin φ, cos φ din componentele rectangulare ale fluxului, compensează defazajul introdus de circuitele de integrare și, de asemenea, corectează unghiul fluxului, datorită neglijării căderii de tensiune pe rezistența statorică și a fluxului de scăpări. Acestea se realizează introducând unghiul arctg(ao)T), unde τ este constanta de timp de integrare și a este factorul de corecție.

Blocul 7 comută semnalul dela semnalul de pornire sin θ, cos θ (blocul 5) la sintp, costp (blocul 6), care permite autoconducerea după flux.

Generarea semnalelor de comandă

Componentele rectangulare ale curentului statoric, atât cea activă l_sq) cât și cea reactivă l_sd, sunt calculate într-un sistem de axe rotitor, deci sunt mărimi continue. Trecerea la un sistem de axe solidar cu statorul se face prin înmulțire cu matricea de rotație, prezentată anterior.

Blocul 8 calculează modulul și faza curentului statoric în mod indirect, așa cum am arătat anterior, cu relațiile:

ha - ^sd + ^sq sin(^ + ξ) I_sp = I²d + I²q cos(<^ + ξ) ki=Vc+C i=«rrtg-C¹ sq

RO 128075 Β1 adică se calculează

^din l_Sd> Uq· Ș' sin φ, cos φ (sau sînG, cosB pe durata pornirii). Unghiul ξ este calculat indirect utilizând sin (φ+ξ), 003(φ+ξ). Practic, modulul |l| este determinat ca valoarea maximă pozitivă a patru unde, cele două amintite anterior și cele defazate cu (n/4) față de ele.

Generarea semnalelor de comandă pentru Invertor pe cele trei faze i*_A, i*_B, i*_c din componentele carteziene ale curentului statoric, prin intermediul unei matrici de transformare, prezentată anterior. De asemenea, se realizează distribuția semnalelor de comandă de 120° pentru invertorul I și la fiecare 60° pentru circuitul de blocare CB.

De asemenea, același generator 9 realizează distribuția semnalelor de comandă pentru invertorul trifazat comandat cu secvențe de 120° și pentru circuitul de comutație (circuitul de blocare al invertorului) la fiecare 60°.

Undele sinusoidale i*_A, i*_B, i*_c sunt transformate în unde dreptunghiulare A, B, C de durată 180Έ, cu ajutorul unor circuite formatoare de impulsuri.

Impulsurile pentru comanda invertorului sunt constituite din trei succesiuni de impulsuri dreptunghiulare, chopate cu frecvență ridicată (« 20 kHz), defazate între ele cu câte 2n73, de durată 120° E, obținute prin asocierea impulsurilor dreptunghiulare A, B, C și negativele lor.

Impulsurile de blocare a invertorului au o frecvență de șase ori mai mare decât frecvența pe care funcționează acesta și sunt sincrone cu frontul negativ (terminarea impulsului) al impulsurilor de comandă a invertorului.

Circuitul de blocare funcționează numai până când se depășește frecvența principală de rezonanță (regim inductiv), după aceea blocarea fiind realizată de sarcină (regim capacitiv).

Generarea semnalelor de comandă pentru redresor

Regulatorul modulului curentului statoric 10 are ca valoare de referință modulul curentului |l| calculat în blocul 8 și ca valoare măsurată curentul din circuitul intermediar l_m.

Generatorul de semnale de comandă pentru redresor 11 distribuie semnalele de comandă pentru redresor.

Claims (5)

1. Revendicări

   1. Sistem de reglare vectorială a curentului unei sarcini multirezonante, cu autoconducere după fluxul rotoric, fără senzor de turație, având sarcina multirezonantă constituită dintr-un ansamblu compus din motor asincron și filtru capacitiv, caracterizat prin aceea că este alcătuit din:

   - un regulator (1) de turație, a cărui turație estimată (ω) este calculată într-un bloc (2) de calcul;

   - un regulator (3) de flux care reglează modulul fluxului (| Φ^Ι), semnalul de ieșire al acestuia fiind asociat curentului de magnetizare (l_u);

   - un bloc (4) de calcul al curentului prin condensatoarele filtrului capacitiv, curentul reactiv fiind suma algebrică dintre curentul de magnetizare al motorului (Ι_μ), și modulul curentului prin condensatoare (|l_c|);

   - un generator (5) de pornire care livrează două semnale în cuadratură (sin0, cos6), cu frecventă variabilă funcție de mărimea semnalului de intrare;

   - un bloc (6) de estimare a fazei φ a semnalului de autoconducere după flux care estimează faza semnalului prin intermediul semnalelor (sin φ, cos φ), din componentele rectangulare ale fluxului, fluxul rotoric pe fază fiind estimat ca integrală a tensiunii pe fază;

   - un bloc (7), de comutare între semnalele de pornire (sin0, coș0) ale generatorului (5) de pornire la semnalele de autoconducere după flux (sin φ, cos φ) ale blocului (6) de estimare;

   - un bloc (8) de calcul a semnalelor de comandă care calculează faza și modulul curentului statoric în mod indirect;

   - un generator (9) de semnale de comandă pentru invertorul (I);

   - un regulator (10) al modulului curentului statoric care are ca valoare de referință modulul curentului (|l|), calculat în blocul (8) de calcul a semnalelor de comandă și ca valoare măsurată curentul din circuitul intermediar (l_m);

   - un generator (11) de comandă pentru redresor, care distribuie impulsurile de comandă pentru redresorul (R).
2. 2. Sistem de reglare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că regulatorul (1) de turație are turația măsurată ω estimată în blocul (2) de calcul din tensiunile motorului (V_A, V_B, V_c) prin redresarea acestora, bucla de reglare a turației devenind o buclă de tensiune, contribuind astfel la atenuarea puternică a efectelor frecvenței secundare de rezonanță, semnalul de ieșire al regulatorului (1) de turație fiind asociat cu componenta activă a curentului statoric (l_sq) și alunecarea (ω_Γ).
3. 3. Sistem dereglare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că regulatorul (3) de flux estimează fluxul rotoric pe fazele A și B în blocul (2) de calcul, ca integrale ale tensiunilor pe fazele motorului A și, respectiv, B, neglijând căderea de tensiune pe rezistența statorică și fluxul de scăpări, acestea fiind compensate în valoarea prescrisă a modulului fluxului, faza fluxului fiind corectată în blocul (6) de estimare a fazei, în care este compensat și defazajul introdus de circuitele de integrare, constanta de timp a circuitelor de integrare fiind mult mai mare decât perioada corespunzătoare frecvenței minime de operare, astfel fluxurile fiind practic mărimi sinusoidale identice cu cele din mașină.

   RO 128075 Β1
4. 4. Sistem de reglare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că blocul (8) 1 de calcul a semnalelor de comandă calculează faza și modulul curentului statoric în mod indirect, faza calculându-se utilizând coordonatele carteziene, iar modulul este determinat 3 ca fiind valoarea maximă pozitivă a patru unde ale curenților de referință, două fiind coordonatele carteziene ale acestora și celelalte două undele defazate cu n/4 față de 5 acestea, iar generatorul (9) de semnale de comandă pentru invertorul (I) calculează valorile curenților de referință pentru cele trei faze din componentele carteziene ale curentului 7 statoric generate de blocul (8), prin intermediul unei matrici de transformare, realizându-se distribuția semnalelor de comandă de 120° pentru invertorul (I), și la fiecare 60° pentru 9 circuitul de blocare (CB).
5. 5. Sistem de reglare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că generatorul 11 (5) de pornire asigură generarea semnalelor în cuadratură (sin0, cos0), cu frecvență variabilă funcție de mărimea semnalului de intrare, unghiul (Θ) fiind calculat prin integrarea 13 turației măsurate, calculată în interiorul generatorului (8) de pornire la care se însumează o fracțiune a semnalului de ieșire a regulatorului de turație, reprezentând alunecarea (to_r). 15