logo
MU_SH_TEP-2

31. Векторное управление ад с использованием наблюдателя потокосцепления ротора

Измерение потокосцеплений ΨμА и ΨμВ в зазорах под фазными обмотками АД с помощью датчиков Холла практически сложно реализовать. Установка датчиков Холла требует разборки АД, изменения его конструкции и электрических характеристик, так как для размещения датчиков в стали магнитопровода статора необходимо сделать углубления, а для прокладки сигнальных проводников сделать в магнитопроводе канавки. Поэтому целесообразно применение наблюдателей, которые позволяют по легкодоступным в измерении сигналам фазных напряжений и токов статора восстановить значения составляющих потокосцепления Ψ2 ротора в осях α-β (рис.31.1).

Для решения задачи восстановления потокосцеплений по осям АД оказывается достаточным в качестве входных сигналов использовать сигналы токов iA и iB и напряжений uА и uB двух фаз А и В АД. Из этих сигналов с использованием преобразователей фаз по выражениям (28.3) формируются составляющие токов и напряжений в осях α-β:

(31.1)

Далее произведем вывод формулы для определения составляющей Ψ2α по оси α потокосцепления Ψ2 ротора. Предварительно выполнив замену индексов (α-β) ← (u-v), из системы (23.6) при ωК=0 берем уравнение цепи статора по оси α, а из (22.1) берем выражения поткосцеплений Ψ1α и Ψ2α по той же оси:

(31.2)

Система (31.1) из трех уравнений содержит три переменные-функции: Ψ1α, и Ψ2α и i2α. Решаем систему методом подстановки относительно Ψ2α:

откуда

(31.3)

Аналогично выглядит формула для потокосцепления Ψ2β:

(31.4)

В выведенных формулах (31.3) и (31.4) используется операция интегрирования. Интегратору присущ дрейф нуля. В частности, при изменении сопротивления R1 обмоток статора в результате изменения температуры обмоток, интеграл будет расходящимся, а, следовательно, наблюдатель неработоспособным.

Примем условие, что за время периода изменения сигналов напряжения u1α и u1β и токов i1α и i1β их амплитуды не изменятся. Тогда при заданных ниже изменениях их во времени

i1α=I1mcos(ω1t+φI), i1β= I1msin(ω1t+φI),

и1α=U1mcos(ω1t+φU), и1β= U1msin(ω1t+φU) (31.5)

и I1m=const и U1m=const вычисления (31.3) будут следующими

(31.6)

Аналогично из (1.34) следует

(31.7)

В выражениях (31.6) и (31.7) для определения потокосцеплений отсутствует операция интегрирования, и, следовательно наблюдатель потокосцепления ротора будет работоспособен.