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 в канале регулирования напряжения и частоты приведена на рис. 5.1. 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 (рис. 1.2) 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 , вычисляемое по выходному току звеном с передаточной функцией

, (1.1)

где – коэффициент компенсации момента (коэффициент положительной обратной связи по частоте); – постоянная времени задержки компенсации момента, так и сигнал положительной обратной связи по частоте вычисляемый звеном с передаточной функцией

, (1.2)

где – коэффициент компенсации скольжения (коэффициент положительной обратной связи по частоте); – 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.

Рис. 1.1. Функциональная схема частотного управления асинхронным

электроприводом с компенсацией момента и скольжения

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

Рис. 1.2. Механические характеристики электропривода (кривые 1,2) и результирующая характеристика – 3 при наличии компенсации момента и скольжения

Анализ характеристик, приведенных на рис. 1.2, показывает, что в случае дополнительного воздействия на канал частоты можно обеспечить поддержание скорости на требуемом уровне при малых значении фазного напряжения . В результате удается снизить магнитный поток двигателя, а при правильной настройке параметров обратных связей – снизить и температурный режим работы двигателя. 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 .