Частотное управление асинхронным электроприводом с компенсацией момента и скольжения

Сигналом тока можно воздействовать как на канал напряжения, так и на канал частоты. Функциональная схема электропривода с положительными обратными связями по току в канале регулирования напряжения и частоты приведена на рис. 6.50. При одновременном воздействии на канал частоты (компенсация скольжения) и компенсации момента поддержание скорости на требуемом уровне можно обеспечить при меньших значениях напряжения .

Система электропривода работает следующим образом. Асинхронный двигатель работал на характеристике 1 (см. рис. 6.51) с моментом на валу двигателя, равным . Если момент на валу двигателя увеличится и станет равным , то возрастет и ток каждой фазы статора двигателя и сигнал формирователя тока статора (ФТС). Увеличится как корректирующее напряжение положительной обратной связи . Напряжение вычисляется по выходному току звеном с передаточной функцией.

(6.80).

где - коэффициент компенсации момента (коэффициент положительной обратной связи по току в канале регулирования напряжения); - постоянная времени задержки компенсации момента.

Рис. 6.50. Функциональная схема частотного управления асинхронным электроприводом с компенсацией момента и скольжения.

Сигнал положительной обратной связи по частоте вычисляется звеном с передаточной функцией.

(6.81).

где - коэффициент компенсации скольжения (коэффициент положительной обратной связи по току в канале регулирования частоты); - постоянная времени задержки компенсации скольжения.

С ростом сигнала положительной обратной связи возрастает как сигнал управления канала напряжения, что приводит в конечном итоге к росту фазного напряжения асинхронного двигателя, так и сигнал управления канала частоты, что приводит к росту частоты Характеристика 2 соответствует возросшему фазному напряжению и увеличенной частоте обмоток статора асинхронного двигателя.

В результате действия корректирующих положительных обратных связей электропривод формирует механическую характеристику замкнутой системы 3.

Рис. 6.51. Механические характеристики электропривода (кривые 1, 2) и результирующая характеристика 3 при наличии компенсации момента и скольжения.

Анализ характеристик, приведенных на рис. 6.51, показывает, что в случае дополнительного воздействия на канал частоты можно обеспечить поддержание скорости на требуемом уровне при меньших значениях фазного напряжения . Установлено [1], что структуры с компенсацией частоты оказываются чувствительными к изменению параметров настроек, а с сильной положительной обратной связью могут оказаться неустойчивыми. В рассматриваемой системе компенсация момента необходима только в зоне низких значений частот. Поэтому с ростом задающей частоты (или, что-то же самое, задающего напряжения при дистанционном управлении) коэффициент можно уменьшить вплоть до нуля, меняя его, например, в функции