RU2458447C1 - Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором и следящая система для его осуществления - Google Patents

Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором и следящая система для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2458447C1
RU2458447C1 RU2011100287/07A RU2011100287A RU2458447C1 RU 2458447 C1 RU2458447 C1 RU 2458447C1 RU 2011100287/07 A RU2011100287/07 A RU 2011100287/07A RU 2011100287 A RU2011100287 A RU 2011100287A RU 2458447 C1 RU2458447 C1 RU 2458447C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
signal
speed
block
input
Prior art date
Application number
RU2011100287/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011100287A (ru
Inventor
Борис Владимирович Сухинин (RU)
Борис Владимирович Сухинин
Виктор Васильевич Сурков (RU)
Виктор Васильевич Сурков
Марк Евгеньевич Прокофьев (RU)
Марк Евгеньевич Прокофьев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ)
Priority to RU2011100287/07A priority Critical patent/RU2458447C1/ru
Publication of RU2011100287A publication Critical patent/RU2011100287A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2458447C1 publication Critical patent/RU2458447C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано совместно с промышленно-выпускаемыми преобразователями частоты. Технический результат - получение оптимального по точности управления скоростью вращения вала частотно-регулируемого асинхронного электропривода с короткозамкнутым ротором. В способе управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом с коротко замкнутым ротором используется задатчик, выполненный в виде релейного регулятора, с которого на вход управления скоростью преобразователя частоты поступает оптимальный по точности сигнал. Следящая система содержит преобразователь частоты, реализующий векторное управление, асинхронный двигатель с коротко замкнутым ротором. Задатчик содержит датчик фазных токов, датчик мгновенного значения сигнала скорости, датчик фазных напряжений, преобразователь числа фаз тока, вектор-анализатор, преобразователь числа фаз напряжения, ротаторы тока и напряжения, блок параметрических коэффициентов, блок коэффициентов функции переключения, блок сумматоров, блок умножения, сумматор, блок сигналов задания, блок произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего коэффициента ПИ-регулятора, блок произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего коэффициента ПИ-регулятора, реле с высокой частотой переключения, масштабирующий блок, умножитель, переключатель и выключатель, соединенные так, как указано в материалах заявки. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к частотно-управляемым электрическим приводам, в частности к классу частотно-регулируемых асинхронных электроприводов, и может быть использовано совместно с промышленно-выпускаемыми преобразователями частоты.
Известны аналогичные способы управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом, основанные на использовании стандартных ПИ, ПИД-регуляторов в канале управления скоростью вращения вала асинхронного двигателя [Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. - Л.: Энергоатомиздат, 1987; Усольцев А.А. Векторное управление асинхронными двигателями. / Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2002].
Из известных способов управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом в качестве прототипа выбран способ, основанный на использовании частотно-регулируемого асинхронного электропривода с короткозамкнутым ротором с векторным управлением, имеющим ПИ-регулятор в канале управления скоростью. На вход указанного регулятора подается разность между сигналом задания скорости (поступающего с задатчика, выполненного в виде автоматического потенциометра, поставляемого в комплекте с преобразователем частоты) и сигналом от датчика вращения вала асинхронного двигателя [Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. - Л.: Энергоатомиздат, 1987; Усольцев А.А. Векторное управление асинхронными двигателями. / Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2002; Руководство по эксплуатации преобразователей частоты серий VECTORFLUX™ VFB и VECTORFLUX™ VFX. Номер документа: 01-1887-01, Версия документа: r4. Дата выпуска: 2004-03-25, © Copyright Emotron AB 2004].
Недостатком способа управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом является отсутствие возможности поддержания оптимального по точности значения скорости вращения вала электропривода.
Известны аналогичные следящие системы управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом, основанные на использовании преобразователя частоты совместно с асинхронным двигателем, в которых преобразователь частоты использует стандартные ПИ, ПИД-регуляторы в канале управления скоростью вращения вала асинхронного двигателя [Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. - Л.: Энергоатомиздат, 1987; Усольцев А.А. Векторное управление асинхронными двигателями. / Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2002].
Недостатком аналога является наличие ошибки при регулировании скорости вращения вала асинхронного двигателя [Клевцов А.В. Преобразователи частоты переменного тока. Практическое пособие для инженеров. - Тула: Гриф и К, 2008; MITSUBISHI ELECTRIC, Преобразователи частоты FR-A 540 ЕС и FR-A540 L ЕС. Технический каталог 2002/2003; http://vesper.ru/catalog/invertors/e3-9100/-руководство по эксплуатации].
Из известных следящих систем управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом в качестве прототипа выбрана система, основанная на использовании преобразователя частоты с векторным управлением совместно с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором и датчиком скорости вращения вала двигателя. Преобразователь частоты имеет ПИ-регулятор в канале управления скоростью вращения вала. На вход указанного регулятора подается разность между сигналом задания скорости (поступающего с задатчика, выполненного в виде автоматического потенциометра, поставляемого в комплекте с преобразователем частоты) и сигналом от датчика вращения вала асинхронного двигателя [Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением.- Л.: Энергоатомиздат, 1987; Усольцев А.А. Векторное управление асинхронными двигателями / Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2002; Руководство по эксплуатации преобразователей частоты серий VECTORFLUX™ VFB и VECTORFLUX™ VFX, Номер документа: 01-1887-01, Версия документа: r4. Дата выпуска: 2004-03-25, © Copyright Emotron AB 2004].
Недостатком прототипа является наличие ошибки при поддержании скорости вращения вала асинхронного двигателя на заданном уровне [Клевцов А.В. Преобразователи частоты переменного тока. Практическое пособие для инженеров. - Тула: Гриф и К, 2008; MITSUBISHI ELECTRIC, Преобразователи частоты FR-A 540 ЕС и FR-A540 L ЕС. Технический каталог 2002/2003; http://vesper.ru/catalog/invertors/e3-9100/-руководство по эксплуатации (в PDF); Усольцев А.А. Векторное управление асинхронными двигателями / Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2002].
Технической задачей настоящего изобретения является получение оптимального по точности управления скоростью вращения вала электропривода за счет введения задатчика сигнала скорости вращения вала электропривода, сигнал с которого будет подаваться на вход задания ПИ-регулятора, находящегося в канале управления скоростью частотно-регулируемого асинхронного электропривода с короткозамкнутым ротором.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором сигнал задания на вход регулирования скорости вращения вала электропривода подают с задатчика, выполненного в виде релейного регулятора, работающего в скользящем режиме, на который поступает сумма соответствующих разностей сигналов задания уровня координат электропривода и сигналов обратных связей по соответствующим координатам, умноженных на соответствующие весовые коэффициенты.
В предлагаемой системе задатчик сигнала скорости вращения вала электропривода выполнен в виде релейного регулятора, содержащего датчик фазных токов, датчик мгновенного значения сигнала скорости, датчик фазных напряжений, преобразователь числа фаз тока, вектор-анализатор, преобразователь числа фаз напряжения, ротатор тока, ротатор напряжения, блок параметрических коэффициентов, блок коэффициентов функции переключения, блок сумматоров, блок умножения, сумматор, блок сигналов задания, блок произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора, блок произведения сигнала задания скорости вращения вала электропривода и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора, реле с высокой частотой переключения, масштабирующий блок, содержащий максимальный сигнал задания скорости вращения вала электропривода, умножитель, переключатель и выключатель; выход датчика фазных токов соединен со входом преобразователя числа фаз тока, выход датчика фазных напряжений соединен со входом преобразователя числа фаз напряжения, выход с преобразователя числа фаз тока, а также выход с датчика мгновенного значения сигнала скорости соединены со входом вектор-анализатора, выход с преобразователя числа фаз тока, а также выход с вектор-анализатора соединены со входом ротатора тока, выход с вектор-анализатора и выход с преобразователя числа фаз напряжения соединены со входом ротатора напряжения, выходы с блока произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора и блока произведения сигнала задания скорости вращения вала электропривода и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора соединены с соответствующими положительными и отрицательными входами блока сумматоров, выходы которого соединены со входами блока умножения, остальные входы которого соединены с выходами блока коэффициентов функции переключения, вход которого соединен с выходом блока параметрических коэффициентов, выходы с блока умножения соединены с положительными входами сумматора, выход которого соединен с реле с высокой частотой переключения, выход которого соединен с входом умножителя, другой вход которого соединен с выходом масштабирующего блока, содержащего максимальный сигнал задания скорости вращения вала электропривода, выход указанного блока также соединен с первым из входом переключателя, выход умножителя соединен с вторым входом переключателя, выход указанного переключателя соединен со входом задания ПИ-регулятора канала управления скоростью в преобразователе частоты, реализующему векторное управление, к которому подключен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Данный способ может быть использован в любой следящей системе с асинхронным частотно-регулируемым электроприводом.
Техническая сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена структурная схема следящей системы, реализующей оптимальный по точности способ управления скоростью асинхронного частотно-регулируемого электропривода с короткозамкнутым ротором.
Для пояснения предложенного способа воспользуемся уравнениями, описывающими, при отключенной функции регулирования момента и отключенных регуляторах токов в соответствующих каналах управления, динамику асинхронного частотно-регулируемого электропривода в системе координат, ориентированной по вектору потокосцепления ротора:
Figure 00000001
где Rr - активное сопротивление фазы обмотки ротора, соотнесенное с сопротивлением обмотки статора,
Lr - индуктивность фазы обмотки ротора, соотнесенное с индуктивностью обмотки статора,
Kr - коэффициент ротора двигателя,
Tr - постоянная времени ротора двигателя,
Tss - постоянная времени статора двигателя,
p - число пар полюсов
J - момент инерции,
Lss - индуктивность рассеяния статорной обмотки,
Mc - постоянный момент сопротивления,
K1p - пропорциональный коэффициент ПИ-регулятора потокосцепления ротора,
K1u - интегральный коэффициент ПИ-регулятора потокосцепления ротора,
T1 - постоянная времени ПИ-регулятора потокосцепления ротора,
K2p - пропорциональный коэффициент ПИ-регулятора скорости вращения вала,
K2u - интегральный коэффициент ПИ-регулятора скорости вращения вала,
T2 - постоянная времени ПИ-регулятора скорости вращения вала,
ψr_zad - задание по потокосцеплению ротора,
ω_zad - задание по скорости вращения вала,
ψr - потокосцепление ротора,
isd - проекция обобщенного вектора тока на ось d (преобразования и система координат Парка-Горева),
isq - проекция обобщенного вектора тока на ось q (преобразования и система координат Парка-Горева),
ω - скорость вращения вала электропривода,
usd - проекция обобщенного вектора напряжения на ось d (преобразования и система координат Парка-Горева),
usq - проекция обобщенного вектора напряжения на ось q (преобразования и система координат Парка-Горева).
Из уравнений (1) следует, что асинхронный частотно-регулируемый электропривод представляет собой объект регулирования с двумя управляющими воздействиями: ψr_zad и ω_zad.
Воспользовавшись теорией аналитического конструирования регуляторов А.А.Красовского, запишем оптимальный по точности закон управления скоростью вращения электропривода:
Figure 00000002
где ω_zad_max - максимальное значение сигнала задания скорости, которое можно подать на вход регулирования скорости преобразователя частоты;
isd_zad - задающее воздействие для тока isd;
isq_zad - задающее воздействие для тока isd;
usd*_zad - задающее воздействие для величины usd+K1p·ψr_zad;
usq*_zad - задающее воздействие для величины usq+K2p·ω_zad.
Сигналы задания определяются:
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Мгновенные значения переменных вращающейся системы координат dq (isd, isq, usd, usq) определяются через переменные неподвижной системы координат αβ (i, i, u, u):
Figure 00000007
Переменные неподвижной системы координат (i, i, u, u) определяются через реальные фазные токи (ia, ib, ic) и фазные напряжения (ua, ub, uc):
Figure 00000008
Значения косинуса и синуса угла смещения системы координат dq относительно системы координат αβ (cosϑ(dq) и sinϑ(dq)) определяются:
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Весовые коэффициенты А, В, С, Н определяются:
Figure 00000012
Коэффициенты α1, α2, α3, α4, α5, α6, β1, β2, β3, β4, γ1, γ2, γ3, γ4, κ1, κ2, κ3 выражаются через параметры частотно-регулируемого асинхронного электропривода:
Figure 00000013
Параметры ПИ-регулятора скорости вращения вала задаются:
Figure 00000014
Т2=2.
Из формул (2)-(12) следует, что рассматриваемый способ требует задатчиков уровней соответствующих координат (3), системы вычисления весовых коэффициентов (4), системы вычисления параметрических коэффициентов (8)-(11), реле с высокой частотой переключения, системы преобразования мгновенных значений фазных токов и напряжений (ia, ib, ic, ua, ub, uc) в мгновенные значения токов и напряжений неподвижной системы координат αβ (iα, iβ, uα, uβ), системы для преобразования величин неподвижной системы координат (iα, iβ, uα, uβ) в сигналы подвижной системы координат (isd, isq, usd, usq) dq, системы вычисления мгновенного значения потокосцепления ротора (поскольку при снижении частоты вращения отношение полезного сигнала к шуму на выходе датчиков магнитного потока ротора снижается настолько, что их использование становится невозможным), системы для вычисления косинуса и синуса угла смещения вращающейся системы координат dq относительно неподвижной системы координат αβ, датчиков скорости вращения вала двигателя, фазных токов, фазных напряжений, соответствующей настройки ПИ-регулятора скорости вращения вала (12), системы вычисления сигнала задания по потокосцеплению ротора (поскольку вход управления потокосцеплением ротора недоступен в большинстве преобразователей частоты с векторным управлением).
Предлагаемый способ реализуется в следящей системе с частотно-управляемым асинхронным электроприводом с короткозамкнутым ротором, реализующим векторное управление по каналам скорости вращения вала и потокосцепления ротора, с ПИ-регулятором в канале управления скоростью, где на вход управления скоростью преобразователя частоты подается сигнал, реализуемый формулой (2).
Следящая система (фиг.1) содержит преобразователь частоты, реализующий векторное управление 1, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 2, а также задатчик, содержащий датчик фазных токов 3, датчик мгновенного значения сигнала скорости 4, датчик фазных напряжений 5, преобразователь числа фаз тока 6, вектор-анализатор 7, преобразователь числа фаз напряжения 8, ротатор тока 9, ротатор напряжения 10, блок параметрических коэффициентов 11, блок коэффициентов функции переключения 12, блок сумматоров 13, блок умножения 14, сумматор 15, блок сигналов задания 16, блок произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора 17, блок произведения сигнала задания скорости вращения вала и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора 18, реле с высокой частотой переключения 19, масштабирующий блок, содержащий максимальный сигнал задания скорости вращения вала электропривода 20, умножитель 21, переключатель 22 и выключатель 23.
Выход датчика фазных токов 3 соединен со входом преобразователя числа фаз тока 6, выход датчика фазных напряжений 5 соединен со входом преобразователя числа фаз напряжения 8, выход с преобразователя числа фаз тока 6, а также выход с датчика мгновенного значения сигнала скорости 4 соединены со входом вектор-анализатора 7, выход с преобразователя числа фаз тока 6, а также выход с вектор-анализатора 7 соединены со входом ротатора тока 9, выход с вектор-анализатора 7 и выход с преобразователя числа фаз напряжения 8 соединены со входом ротатора напряжения 10, выходы с блока произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора 17 и блока произведения сигнала задания скорости вращения вала и соответствующего коэффициента ПИ-регулятора 18 соединены со входом блока сигналов задания 16, выход с датчика мгновенного значения сигнала скорости 4, выход с вектор-анализатора 7, выход с ротатора тока 9, выход с ротатора напряжения 10, выход с блока сигналов задания 16, выход с блока произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора 17 непосредственно и последовательно через выключатель 23, выход с блока произведения сигнала задания скорости вращения вала и соответствующего коэффициента ПИ-регулятора 18 соединены с соответствующими положительными и отрицательными входами блока сумматоров 13, выходы которого соединены со входами блока умножения 14, остальные входы которого соединены с выходами блока коэффициентов функции переключения 12, вход которого соединен с выходом блока параметрических коэффициентов 11, выходы с блока умножения 14 соединены с положительными входами сумматора 15, выход которого соединен с входом реле с высокой частотой переключения 19, выход с которого соединен с входом умножителя 21, другой вход которого соединен с выходом масштабирующего блока 20, выход которого также соединен со входом 1-1 переключателя 22, выход умножителя 21 соединен с входом 1-2 переключателя 22, выход переключателя 22 соединен со входом задания ПИ-регулятора канала управления скоростью в преобразователе частоты с векторным управлением 1, к которому подключен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 2.
Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором реализован в следящей системе, работающей следующим образом. Определяют задание по потокосцеплению ротора (ψr_zad), для чего используются данные (об установившемся значении потокосцепления ротора) опыта пуска частотно-регулируемого асинхронного электропривода на максимальных оборотах (сигнал задания скорости подается с автоматического потенциометра) и при отсутствии момента нагрузки (эти же данные использует система управления преобразователя частоты с векторным управлением [Руководство по эксплуатации преобразователей частоты серий VECTORFLUX™ VFB и VECTORFLUX™ VFX, Номер документа: 01-1887-01, Версия документа: r4. Дата выпуска: 2004-03-25, © Copyright Emotron AB 2004]), получаемые с выхода вектор-анализатора 7 в установившемся режиме работы электропривода, для чего переключатель 22 переводят в положение 1, а выключатель 23 переводят во включенное состояние. После проведения опыта первого пуска установившееся значение потокосцепления ротора записывается в блоке произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего коэффициента ПИ-регулятора 17 как ψr_zad, переключатель 22 переводят в положение 2, а выключатель 23 переводят в отключенное положение, на вход управления скоростью вращения вала электропривода подают сигнал с умножителя 21. При этом с выхода датчика скорости вращения вала 4 снимают мгновенное значение скорости вращения вала электропривода, с датчика фазных токов 3 снимают мгновенные значения фазных токов ia, ib, ic, с датчика фазных напряжений 5 снимают мгновенные значения фазных напряжений ua, ub, uc. Сигналы с выхода датчика фазных токов 3 поступают на вход преобразователя числа фаз тока 6, реализующего уравнение (5) для токов, где происходит преобразование трехфазного тока в двухфазный. Сигналы с выхода датчика фазных напряжений 5 поступают на вход преобразователя числа фаз напряжения 8, реализующего уравнения (5) для напряжений, где происходит преобразование трехфазного напряжение в двухфазное. Полученные сигналы двухфазного тока (iα, iβ), а также сигнал мгновенного значения скорости вращения вала (ω), поступают на вход вектор-анализатора 7, реализующего уравнения (6). На выходе вектор-анализатора 7 формируются сигналы синуса и косинуса угла смещения вращающейся системы координат dq относительно неподвижной системы координат αβ (sinϑ(dq), cosϑ(dq)), а также мгновенное значение сигнала потокосцепления ротора (ψr). Сигналы sinϑ(dq), cosϑ(dq) с выхода вектор-анализатора 7, а также сигналы (iα, iβ) с выхода преобразователя числа фаз тока 6 и сигналы (uα, uβ) с выхода преобразователя числа фаз напряжения 8 поступают на входы соответствующих ротаторов 9, 10, реализующих уравнения (4). Полученные на выходе ротатора тока 9 значения isd, isq, сигнал мгновенного значения скорости вращения вала (ω) с выхода мгновенного значения сигнала скорости 4, сигнал потокосцепления ротора (ψr) с выхода вектор-анализатора 7 поступают на отрицательные входы блока сумматоров 13, на положительные входы которых поступают соответствующие сигналы задания уровня координат, формирующиеся блоком сигналов задания 16 согласно уравнениям (3). Полученные на выходе ротатора напряжения 10 сигналы usd, usq суммируются в блоке сумматоров 13 с произведениями сигналов задания и соответствующих пропорциональных коэффициентов ПИ-регуляторов 17, 18 и полученные значения (usd+K1p·ψr_zad, usq+K2p·ω_zad) подаются на отрицательные входы сумматоров 13, на положительные входы которых поступают соответствующие сигналы задания уровня координат, формирующиеся блоком сигналов задания 16 согласно уравнениям (3). Полученные разности между сигналами задания координат, поступающими с блока 16, и координатами (ψr_zad-ψr, isd_zad-isd, isd_zad-isd, isd_zad-isq, ω_zad-ω, usd_zad*-usd-K1p·ψr_zad, usq_zad-usq-K2p·ω_zad) умножаются в блоке умножения 14 на соответствующие весовые коэффициенты, формируемые на выходе блока коэффициентов функции переключения 12 (реализующего уравнения (7)), на вход 12 подаются сигналы с выхода блока параметрических коэффициентов 11, реализующего уравнения (8)-(11). Полученные таким образом произведения суммируются 15 и полученный сигнал подается на реле 19 с высокой частотой переключения. На выходе реле 19 сигнал масштабируется максимальным значением уровня задания скорости 20 (ω_zad_max), при этом получается оптимальный по точности сигнал управления скоростью вращения вала, реализуемый формулой (2), который поступает на вход управления скоростью преобразователя частоты 1.
Точность работы современных систем автоматического регулирования обычно ограничивается ошибкой системы. Предлагаемое изобретение позволяет свести ошибку систем автоматического регулирования к нулю (теоретически). Это повышает эффективность работы систем автоматического регулирования и расширяет их функциональные возможности.

Claims (2)

1. Способ управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом с короткозамкнутым ротором, основанный на преобразовании сумм соответствующих разностей сигналов задания уровня координат электропривода, поступающих с задатчика скорости вращения вала электропривода, и сигналов обратных связей по соответствующим координатам, в сигнал задания скорости вращения вала электропривода, отличающийся тем, что сигнал задания на вход регулирования скорости вращения вала электропривода подают с задатчика, выполненного в виде релейного регулятора, работающего в скользящем режиме, на который поступает сумма соответствующих разностей сигналов задания уровня координат электропривода и сигналов обратных связей по соответствующим координатам, умноженных на соответствующие весовые коэффициенты.
2. Следящая система, содержащая частотно-регулируемый асинхронный электропривод с короткозамкнутым ротором с векторным управлением, имеющая ПИ-регулятор в канале управления скоростью вращения вала электропривода и задатчика сигнала скорости вращения вала привода, отличающаяся тем, что задатчик сигнала скорости вращения вала электропривода выполнен в виде релейного регулятора, содержащего датчик фазных токов, датчик мгновенного значения сигнала скорости, датчик фазных напряжений, преобразователь числа фаз тока, вектор-анализатор, преобразователь числа фаз напряжения, ротатор тока, ротатор напряжения, блок параметрических коэффициентов, блок коэффициентов функции переключения, блок сумматоров, блок умножения, сумматор, блок сигналов задания, блок произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора, блок произведения сигнала задания скорости вращения вала электропривода и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора, реле с высокой частотой переключения, масштабирующий блок, содержащий максимальный сигнал задания скорости вращения вала электропривода, умножитель, переключатель и выключатель, при этом выход датчика фазных токов соединен со входом преобразователя числа фаз тока, выход датчика фазных напряжений соединен со входом преобразователя числа фаз напряжения, выход с преобразователя числа фаз тока, а также выход с датчика мгновенного значения сигнала скорости соединены со входом вектор-анализатора, выход с преобразователя числа фаз тока, а также выход с вектор-анализатора соединены со входом ротатора тока, выход с вектор-анализатора и выход с преобразователя числа фаз напряжения соединены со входом ротатора напряжения, выходы с блока произведения сигнала задания потокосцепления ротора и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора и блока произведения сигнала задания скорости вращения вала электропривода и соответствующего пропорционального коэффициента ПИ-регулятора соединены с соответствующими положительными и отрицательными входами блока сумматоров, выходы которого соединены со входами блока умножения, остальные входы которого соединены с выходами блока коэффициентов функции переключения, вход которого соединен с выходом блока параметрических коэффициентов, выходы с блока умножения соединены с положительными входами сумматора, выход которого соединен с реле с высокой частотой переключения, выход которого соединен с входом умножителя, другой вход которого соединен с выходом масштабирующего блока, содержащего максимальный сигнал задания скорости вращения вала электропривода, выход указанного блока также соединен с первым входом переключателя, выход умножителя соединен с вторым входом переключателя, выход указанного переключателя соединен со входом задания ПИ-регулятора канала управления скоростью в преобразователе частоты, реализующему векторное управление, к которому подключен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
RU2011100287/07A 2011-01-11 2011-01-11 Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором и следящая система для его осуществления RU2458447C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011100287/07A RU2458447C1 (ru) 2011-01-11 2011-01-11 Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором и следящая система для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011100287/07A RU2458447C1 (ru) 2011-01-11 2011-01-11 Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором и следящая система для его осуществления

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011100287A RU2011100287A (ru) 2012-07-20
RU2458447C1 true RU2458447C1 (ru) 2012-08-10

Family

ID=46846914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011100287/07A RU2458447C1 (ru) 2011-01-11 2011-01-11 Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором и следящая система для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2458447C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725410C1 (ru) * 2019-07-16 2020-07-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Цифровой интегральный регулятор

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1527701A1 (ru) * 1988-03-21 1989-12-07 Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева Частотно-управл емый электропривод
RU2313894C1 (ru) * 2006-06-19 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инт-КЛАСС" Частотно-регулируемый асинхронный электропривод
EP2048772A1 (en) * 2006-07-24 2009-04-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Variable magnetic flux motor drive system
RU2362264C1 (ru) * 2007-12-17 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) Способ управления электроприводом переменного тока
CN101931361A (zh) * 2010-02-25 2010-12-29 哈尔滨工业大学 一种感应电动机的矢量控制装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1527701A1 (ru) * 1988-03-21 1989-12-07 Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева Частотно-управл емый электропривод
RU2313894C1 (ru) * 2006-06-19 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инт-КЛАСС" Частотно-регулируемый асинхронный электропривод
EP2048772A1 (en) * 2006-07-24 2009-04-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Variable magnetic flux motor drive system
RU2362264C1 (ru) * 2007-12-17 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) Способ управления электроприводом переменного тока
CN101931361A (zh) * 2010-02-25 2010-12-29 哈尔滨工业大学 一种感应电动机的矢量控制装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725410C1 (ru) * 2019-07-16 2020-07-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Цифровой интегральный регулятор

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011100287A (ru) 2012-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahmed et al. A comparison of finite control set and continuous control set model predictive control schemes for speed control of induction motors
EP2324567B1 (en) Direct power control with component separation
Cárdenas et al. Control strategies for power smoothing using a flywheel driven by a sensorless vector-controlled induction machine operating in a wide speed range
US7095209B2 (en) Method and apparatus to regulate torque provided to loads
Lee et al. Sensorless DTC-SVM for induction motor driven by a matrix converter using a parameter estimation strategy
Ayala et al. A novel modulated model predictive control applied to six-phase induction motor drives
JP2011176953A (ja) 回転電気機械のトルクリプル抑制制御装置および制御方法
JP2011176951A (ja) モータのトルク制御装置
CN109150043B (zh) 交流伺服系统电流环中的电压前馈补偿方法
RU2313895C1 (ru) Электропривод переменного тока
RU2320073C1 (ru) Устройство для управления двигателем двойного питания
RU2458447C1 (ru) Способ управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором и следящая система для его осуществления
Comanescu Implementation of time-varying observers used in direct field orientation of motor drives by trapezoidal integration
RU2477562C1 (ru) Устройство для управления двигателем двойного питания
Humod et al. A comparative study between vector control and direct torque control of induction motor using optimal controller
EP3010143A1 (en) Method for controlling force ripples of a generator
JP2011176952A (ja) 回転電気機械のトルクリプル抑制制御装置および制御方法
CN104901598A (zh) 电机驱动装置、方法及电机
Ammar et al. Implementation of sliding mode based-direct flux and torque control for induction motor drive with efficiency optimization
RU109937U1 (ru) Следящая система для управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом с короткозамкнутым ротором
RU2625720C1 (ru) Устройство для управления двигателем двойного питания
Hule et al. Sensorless vector control of three phase induction motor
Chiu et al. Maximum power point tracking of wind power systems via fast terminal sliding mode control
Thongam et al. A power maximization controller for PMSG wind energy conversion systems
Zaafouri et al. Robust observer design with pole placement constraints for induction motor control

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130112