13.1. Стратегії керування
Нині сфера використання регульованого синхронного електро-привода постійно розширюється із-за можливості регулювання і швидкодіючих систем керування. Синхронні двигуни (СД) великої потужності з електромагнітним збудженням використо-вують для привода вентиляторів, помп, компресорів, валків прокат-них станів, папероробних машин та інших механізмів, а СД з по-стійними магнітами потужністю до десяти кіловат – для привода робочих органів металообробних верстатів з числовим програмним керуванням, роботів, маніпуляторів та інших механізмів, де потрі-бен широкий діапазон регулювання швидкості і високі динамічні показники.
Для живлення СД використовують ті самі перетворювачі часто-ти, що й для асинхронних двигунів. Але стратегії керування дещо інші, бо СД має незалежний від струму в обмотці статора струм збудження.
Коли магнітні поля статора і ротора обертаються з однаковою швидкістю і мають просторовий кут зсуву , то електромагнітний момент
. (13.1)
З (13.1) витікають такі стратегії керування моментом двигуна:
регулювання магнітного потоку ротора (струму збудже-ння);
регулювання струму статора , підтримуючи кут перезбудженого двигуна на певному рівні;
при регулювати струм так, щоб .
При сталому або плавнозмінному навантаженні, а також при плавному регулюванні швидкості, зазвичай, використовують ті самі методи керування (скалярне чи векторне), що й асинхронними дви-гунами. Окрім того, використовують також ті самі закони регулю-вання напруга-частота. У цих випадках синхронний двигун як і асинхронний живиться від інтертора з незалежним заданням частоти. При цьому можуть використовуватись як автономні інвертори напруги, так і струму.
За швидкої (близької до ударної) зміни навантаження чи швидкої зміни задання швидкості може порушитись синхронне обертання магнітних полів статора і ротора. В результаті момент
(13.2)
стане пульсуючим і його середнє значення буде дорівнювати нулю. Під дією моменту сил опору двигун буде гальмуватись і зупиниться – відбудеться “перекидання” двигуна. Цього можна запобігти, якщо незалежне керування інвертором замінити керуванням інвертором у залежності від швидкості обертання ротора за допомогою давача положення ротора (ДПР). Синхронний двигун з такою системою ке-рування називається вентильним двигуном (ВД).
Синхронні двигуни зі збудженням від постійних магнітів, як пра-вило, керуються за схемою вентильного двигуна. Це дозволяє регу-лювати швидкість практично в необмеженому діапазоні, включаю-чи покроковий режим, без загрози “перекидання”, а також забезпе-чити високу стійкість і швидкодію. У порівнянні з двигунами пос-тійного струму ВД мають кращі динамічні, габаритні й вартісні по-казники.
- Основи електропривода
- Класифікація електроприводів. Механічні характеристики
- 1.1. Загальні положення
- 1.2. Класифікація електроприводів
- 1.3. Приведення моментів і сил опору, моментів інерції і
- 1.4. Механічні характеристики виробничих механізмів і
- 1.5. Усталені режими
- Часові та частотні характеристики електропривода
- 2.1. Рівняння руху електропривода
- 2.2. Час прискорення і сповільнення електропривода
- 2.3. Оптимальне передаточне число
- 2.4. Часові та частотні характеристики одномасової системи
- 2.5. Часові та частотні характеристики двомасової системи
- Регулювання швидкості двигунів постійного струму
- 3.1. Регулювання кутової швидкості двигунів постійного
- Струму незалежного збудження
- 3.2. Регулювання швидкості двигунів послідовного збудження
- 3.3. Гальмівні режими двигунів постійного струму
- 3.4 Часові характеристики двигунів постійного струму незалежного збудження
- 3.5. Частотні характеристики
- Перетворювачі напруги електроприводів постійного струму
- 4.1. Тиристорні керовані випрямлячі
- 4.2. Системи імпульсно-фазового керування
- 4.3. Імпульсні перетворювачі постійної напруги
- Регулювання кутової швидкості двигунів змінного струму
- 5.1. Механічні характеристики асинхронних двигунів
- 5.2. Регулювання швидкості асинхронних двигунів
- 5.3. Перетворювачі частоти
- 5.4. Регулювання швидкості синхронних двигунів
- Тики синхронного двигуна
- 5.5. Гальмівні режими двигунів змінного струму
- Методи розрахунку потужності електроприводів
- 6.1. Втрати енергії в електроприводах
- 6.2. Нагрівання і охолодження двигунів
- 6.3. Режими роботи і навантажувальні діаграми
- 6.4. Розрахунок потужності електродвигунів
- Системи керування електроприводами
- Релейно-контакторні системи керування електроприводами
- 7.1. Загальні положення
- 7.2. Структура релейно-контакторних систем керування
- 7.3. Принципові схеми ркск
- Дискретні логічні системи керування рухом електроприводів
- 8.1 Загальна характеристика длск
- 8.2. Методи синтезу длск
- 8.3. Математичний опис длск
- 8.4. Способи реалізації длск
- Система керування швидкістю електроприводів постійного струму з сумуючим підсилювачем
- 9.1. Загальні положення
- 9.2. Формування динамічних характеристик
- 9.3. Обмеження моменту електропривода
- Система керування електроприводом з підпорядкованим регулюванням
- 10.1. Структурна схема системи підпорядкованого
- Регулювання
- 10.2. Технічна реалізація системи з підпорядкованим регулюванням
- 10.3. Обмеження струму в системі підпорядкованого регулювання
- Системи керування швидкістю асинхронного електропривода
- 11.1. Регулювання швидкості напругою живлення
- 11.2. Плавний пуск асинхронних двигунів зміною напруги живлення
- 11.3. Система скалярного керування частотно-регульованого асинхронного електропривода
- 11.4. Системи векторного керування частотно-регульованого електропривода
- 11.5. Пряме керування моментом асинхронного двигуна
- Енергозберігаючий асинхронний електропривод
- 12.1. Загальні положення
- 12.2. Втрати електроенергії в усталених режимах
- 12.3. Оптимізація енергоспоживання в перехідних процесах
- 12.4. Економічна ефективність частотно-регульованого електропривода
- Частотне керування синхронними електроприводами
- 13.1. Стратегії керування
- 13.2. Вентильний двигун
- 13.3. Система автоматичного керування моменту сд зміною магнітного потоку ротора
- 13.4. Стратегії керування сд зі збудженням від постійних магнітів
- Адаптивні системи керування електроприводами
- 14.1. Загальні положення
- 14.2. Безпошукова адаптивна система керування з еталонною
- 14.3. Безпошукова адаптивна система керування зі спостережним пристроєм
- 14.4. Фаззі-керування електроприводами
- 14.5. Фаззі-керування гальмуванням візка мостового
- Слідкуючий електропривод
- 15.1. Загальна характеристика
- 15.2. Безперервні системи керування слідкуючим
- 15.3. Динамічні показники слідкуючого електропривода
- Цифрові системи керування електроприводами
- 16.1. Структура електропривода з цифровою системою
- Керування
- 16.2. Розрахункові моделі ацп і цап
- 16.3. Дискретні передавальні функції і структурні схеми
- 16.4. Синтез цифрового регулятора і його реалізація
- Список літератури
- Предметний покажчик
- Рецензія