ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД К.т.н., доцент Чернышев Александр Юрьевич Презентация лекций Модуль 6. Регулирование координат и формирование характеристик электропривода в замкнутых системах преобразователь - двигатель Томск 2010 ω 1 2 I отс I ст I Электромеханические характеристики с ограничением тока Система преобразователь-двигатель постоянного тока с токовой отсечкой Uc Uз M U U уп R1 U от UA U дт VD U оп RP Функциональная схема системы преобразовательдвигатель с токовой отсечкой ω U уп5 U уп 4 U уп3 U уп 2 I отс I1 I ст I Электромеханические характеристики системы преобразователь-двигатель с токовой отсечкой Uc TA VD1...VD 4 R1 C1 R2 U дт VS1...VS 4 M Датчик тока, выполненный на трансформаторе тока TV VD1...VD 4 TA1 R1 TA2 R2 R4 VD5 СИФУ U оп VS1...VS 6 M С1 R3 Uз DA1 Функциональная схема электропривода тиристорный преобразователь-двигатель с токовой отсечкой рад с Нм 150 ω, M ω f (t ) 100 M f (t ) 50 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 Графики переходных процессов ω f (t ) и 0,5 t с M f (t ) при отработке ступенчатого входного сигналаU зmax 10 В рад с ω 2 150 1 100 50 2 1 M 0 M c 20 40 60 80 100 Нм Механические характеристики электропривода с токовой отсечкой: 1 – статическая характеристика; 2 – динамическая характеристика; ▲ – расчетные точки статической характеристики Электропривод постоянного тока с подчиненным регулированием Uc TV U зс R 4 С2 R6 R8 U от R7 U зт R5 U ос РС VD1...VD 4 С1 R3 R1 TA1 TA2 R2 С 3 R9 СИФУ РТ M R11 BR С4 R10 VS1...VS 6 Функциональная схема электропривода с подчиненным контуром тока ПИ РС U зс U урс U зт Wрс ( р ) ПИ РТ U урт U уп Wрт ( р) () () U ос U от ТП Eп kп Tп p 1 1 () Eдв Электродвигатель Мс М () Rяц Tяц p 1 I с 1 J p с ω kт Tт p 1 kс Tс p 1 Структурная схема линеаризованной двухконтурной системы электропривода, выполненного по принципу подчиненного регулирования рад с , А ω, I I f (t ) рад с ω ω f (t ) 100 100 80 80 60 60 40 20 0 0,05 0,1 а 0,15 0,2 t с 2 1 40 20 0 20 40 б 60 80 I 100 А Графики (а) переходных процессов тока и скорости и (б) динамическая электромеханическая характеристика пуска двигателя при максимальном задающем напряжении ω рад с U з.max 10 В 100 U з3 80 60 U з2 40 20 0 U з1 20 40 60 80 I 100 А Электромеханические характеристики двухконтурного электропривода с ПИ-регуляторами скорости и тока Система преобразователь частоты – асинхронный двигатель с положительной обратной связью по току UC ПКП Uз ЗИ ωз 1 2π fз 1 p θ x, y а, б ПЧН U У1 A ДТA ПЧ М U У1В U Р U А, В, С U У1С У (АИН) ДТ С U кор kкм R1 1 Tкм p I ФТС iA iB iC Структурная схема скалярного частотного управления с IR-компенсацией ω fн 0,5 f н 0,25 f н Mк M Механические характеристики асинхронного электропривода при частотном регулировании скорости с IR-компенсацией и законе регулирования E1 j f1* const о. е. ω , M 5 4 3 2 1 0 1 2 3 M f ( τ) ω f ( τ) , 0 20 40 60 τ 80 о. е. Переходные процессы пуска асинхронного двигателя на частотуf1 max 1,0 в электроприводе автономный инвертор напряжения – асинхронный двигатель с положительной обратной связью по току k км1 0,7 Tкм 0,31415 ψ 2з Δψ 2 I1xз РП () ΔI1x РТ U1xз РC () I1yз ΔI 1y a, b U1yз РТ I1y () ψ2x Вычислитель ψ2 y 0 ωос θ потока Вычислитель положения и скорости U 'A ' UB (АИН) A, B, C ' UC θ θ x, y ПЧ I1x () ωз Δω ПКП I1x I1y U1x U1y A, B, C a, b I A ,U A I B ,U B I C ,U C x, y ОКП M Функциональная схема асинхронного электропривода с бездатчиковым векторным управлением с ориентацией по вектору потокосцепления ротора ψ 2з Δψ 2 I1xз РП () ΔI1x РТ U1xз РC () I1yз ΔI 1y РТ I1y () ψ2x Вычислитель ψ2 y 0 ωос θ потока Вычислитель положения и скорости U 'A a, b ' UB U1yз (АИН) A, B, C ' UC θ θ x, y ПЧ I1x () ωз Δω ПКП I1x I1y U1x U1y A, B, C a, b I A ,U A I B ,U B I C ,U C x, y ОКП M BR Функциональная схема системы электропривода с векторным управлением асинхронным электроприводом и датчиком скорости , М , ψ 2 x f (t ) ψ 2 x (t ) М f (t ) 50 100 150 о.е. Графики переходных процессов при пуске асинхронного электропривода с векторным управлением