Системы цифрового управления электроприводами переменного тока с косвенным измерением переменных

• Автор: Тикоцкий, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 111 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Системы косвенного измерения вектора потокосцепления

методом интегрирования

1.2. Системы косвенного измерения механических координат с

адаптацией

1.3. Системы измерения механических переменных с использованием

скользящего режима

1.4. Выводы главы
2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ФОРМИРОВАТЕЛЯ
СИГНАЛОВ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
2.1. Основные особенности структуры формирователя
2.2. Векторный фильтр как основа формирователя
Упрощенный вариант векторного фильтра
Линеаризация упрощенного векторного фильтра
Исследование динамики упрощенного векторного фильтра
Использование нелинейного регулятора в векторном фильтре
Векторный фильтр во вращающейся системе координат
2.3. Использование модели магнитной цепи двигателя
Модель магнитной цепи синхронного двигателя с
электромагнитным возбуждением в одной оси
Модель магнитной цепи асинхронного короткозамкнутого
двигателя
2.4. Особенности измерения ЭДС
Влияние реальных дифференцирующих звеньев на вид частотной характеристики и переходный процесс упрощенного векторного фильтра
2.5. Функциональная схема формирователя сигналов обратной связи
двигателя
2.6. Дополнительные элементы структуры формирователя
Уточнение структуры регулятора измеренных угловых
положения и скорости для компенсации нестабильности амплитуды фильтрованной ЭДС
2.7. Исследование свойств формирователя сигналов обратной связи
двигателя
2.8. Особенности формирователя сигналов обратной связи для
синхронизации систем импульсно-фазового управления
тиристорных преобразователей, питаемых от сети
Формирователь сигналов обратной связи сети на основе
упрощенного векторного фильтра
Анализ динамики векторного фильтра с фильтром на входе и
реальным дифференцирующим звеном в обратной связи
Формирователь сигналов обратной связи сети на основе
векторного фильтра во вращающихся координатах
2.9. Выводы главы
3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА, СОДЕРЖАЩЕГО
ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
3.1. Регулятор скорости с задатчиком интенсивности
3.2. Формирователь электромагнитного режима
3.3. Регулятор электромагнитных переменных
3.4. Дополнительный регулятор выпрямленного тока и
формирователи углов управления преобразователями
3.5. Система импульсно-фазового управления преобразователями
3.6. Микропроцессорная реализация системы управления
3.7. Выводы главы 3
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С

4.1. Параметры силовой части электропривода
4.2. Настройки системы автоматического управления
4.3. Исследование при помощи цифрового моделирования
Элементы модели силовой части электропривода
Результаты моделирования
4.4. Исследование электропривода на стенде
4.5. Испытание электропривода на объекте
4.6. Выводы главы . ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА
2,4. Особенности измерения ЭДС
Измерение ЭДС двигателя необходимо для формирования управляющего сигнала векторного фильтра. Особенности сигнала ЭДС статора в регулируемом электроприводе - широкий диапазон амплитуды (практически от нуля и до номинальной) и сильная зашумленность пульсациями. Кроме того, для непосредственного измерения ЭДС необходимо закладывать в пазы двигателя специальную измерительную обмотку, что часто невозможно. Косвенное измерение ЭДС методом Ш-компенсации снижает соотношение сигнал/шум и точность по причине непостоянства сопротивления при сверхнизких скоростях. Последним обстоятельством можно пренебречь, если нет высоких требований к точности регулирования в нижней зоне скоростей, так как ошибка измерения сопротивления даже на 20% в крупных двигателях вызывает только колебания момента в зоне инфранизких скоростей. В противном случае, необходимо измерять температуру обмоток. Для борьбы с помехами и непостоянством амплитуды применяется фильтрация, близкая к интегрированию. Эта операция производится в два этапа. На первом напряжение статора измеряется резистивными делителями, вторые зажимы которых подключены к общей точке. Полученный сигнал фильтруется с большим коэффициентом усиления, но прежде из него удаляется нейтральная составляющая фазных напряжений относительно общей точки системы регулирования, так как она может вызвать насыщение всех фильтров. Параметры этих аналоговых фильтров должны примерно удовлетворять передаточному оператору

где К[а и 7% должны быть близки к выполнению соотношения
К (а- = Т(я * 0.ь,
хотя в точности это не требуется (коррекция производится соответствующей настройкой коэффициента связи с АЦП). Значения этих параметров определяются возможностью их реализации (реально 40...50 мс). Для получения более высокой фильтрации и усиления на втором этапе, уже в цифровом виде, после преобразования числа фаз на входе сигналов напряжения статора включено корректирующее звено с передаточным оператором