Cyfrowe sterowanie maszynami asynchronicznymi [ krzemiński Zbigniew]

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Algorytm może działać układzie stale lub do występowania różnic mniejszych odustalonej wartości.Proces identyfikowania indukcyjności zastępczej w układzie z predykcją siłyelektromotorycznej i prądu pokazano na rys.5.29.Początkową wartość indukcyjnościzastępczej równą przyjęto 0,8 wartości występującej w obwodzie obciążenia.Wyraznie widaćdużą wrażliwość układu na dokładność określenia indukcyjności zastępczej.Procesidentyfikacji trwa około 10 ms, przy czym czas ten zależy od wartości współczynnika k.5-306.Modele matematyczne maszyn asynchronicznych6.1.Podstawowe zależnościMaszyna asynchroniczna składa się ze sprzężonych magnetycznie uzwojeńumieszczonych na nieruchomym stojanie i wirującym wirniku.Konstrukcja stojana i wirnikatworzy obwód magnetyczny.W uzwojeniach stojana i wirnika płyną prądy, które określająwartości strumieni skojarzonych z tymi uzwojeniami, a oddziaływanie pól magnetycznych naprzewody z prądem wywołuje efekt mechanicznego przesunięcia.W procesie konstruowaniamaszyny asynchronicznej uwzględniane są również inne zjawiska fizyczne, ale ze względu nazłożoność opisu matematycznego nie są brane pod uwagę przy analizie procesówelektromagnetycznego przetwarzania energii.Model matematyczny maszyny asynchronicznej wykorzystywany do syntezy układówregulacji otrzymywany jest na podstawie następujących założeń:- uzwojenia fazowe są symetryczne,- obwody magnetyczne są symetryczne,- rozkład uzwojeń fazowych na obwodzie stojana i wirnika jest ciągły,- powierzchnie stojana i wirnika są gładkie, bez zębów,- szczelina powietrzna jest równomierna,- rozkład pola magnetycznego w szczelinie powietrznej jest sinusoidalny,- rozkład pola magnetycznego w szczelinie nie ulega zmianie przy nasyceniuferromagnetyków,- charakterystyka magnesowania obwodu głównego jest jednoznaczna,- pomijane jest zjawisko wypierania prądu,- pomijane są straty energii w obwodach magnetycznych,- pomijane są pojemności między zwojami i fazami,- nie występuje deformacja pola magnetycznego na brzegach obwodumagnetycznego i w szczelinach wentylacyjnych pakietów blach.Zgodnie z powyższymi założeniami modelem matematycznym maszynyasynchronicznej są ogólne równania różniczkowe, które z zastosowaniem wprowadzonegoprzez Kovacsa i Racza pojęcia wektorów przestrzennych przybierają następującą postać [50]:d�sus = Rsis + + j�a�s , (6.1)d�d�rur = R ir + + j(�a - �r )�r , (6.2)rd�d�rJ = Im �*is - m0 , (6.3)sd�gdzie us, is, ir , �s, �r są przestrzennymi wektorami napięcia, prądu i strumieniaskojarzonego odpowiednio stojana i wirnika, �* jest wektorem określonym przez liczbęssprzężoną z �s , Rs, Rr są rezystancjami uzwojeń stojana i wirnika, �a jest prędkościąkątową układu współrzędnych, �r jest prędkością kątową wirnika względem stojana, J jestmomentem bezwładności, a m0 jest momentem obciążenia występującym na wale silnika.Wielkości i parametry występujące w (6.1) (6.3) określone są w jednostkachwzględnych.Przyjęto podany niżej układ wielkości odniesienia.Ub = 3UN napięcie odniesienia,Ib = 3IN prąd odniesienia,6-1UN UbZb = = impedancja odniesienia,IN IbUbIbpmb = = �bIbp moment odniesienia,�0Ub�b = strumień skojarzony odniesienia,�0�0�b = mechaniczna prędkość kątowa odniesienia,p� = �0t czas względny,gdzie: �0 jest znamionową pulsacją napięcia zasilającego, p jest liczbą par biegunów silnika,a indeks N oznacza wielkość znamionową.Zależności:1 Lmis = �s - ir , (6.4)Ls Ls1 Lmir = �r - is , (6.5)Lr Lrumożliwiają wyeliminowanie dwóch zmiennych wektorowych z równań (6.1) - (6.3).Równania różniczkowe dla składowych wektorów prądu stojana is i strumienia wirnika �rprzybierają następującą postać:disx RsL2 + R L2 R Lm Lm Lrr r m r= - isx + �rx + �aisy + �r �ry + usx , (6.6)d� Lrw� Lrw� w� w�disy RsL2 + R rL2 R r LmLm Lrr m= - isy + �ry - �aisx - �r �rx + usy , (6.7)d� Lrw� Lrw� w� w�d�rx Rr RrLm= - �rx + (�a - �r )�ry + isx + urx , (6.8)d� Lr Lrd�ry R rR Lmr= - �ry - (�a - �r )�rx + isy + ury , (6.9)d� Lr Lrd�r Lm 1= (�rxisy - �ryisx ) - m0.(6.10)d� JLr JIndeksami x i y oznaczono składowe wektorów w układzie współrzędnych xy wirującym zdowolnie wybraną prędkością kątową �a.Przyjęto następujące oznaczenie upraszczające zapis równań:w� = �LrLs , (6.11)L2m� = 1- , (6.12)LsLrw� = LsLr - L2mgdzie � jest całkowitym współczynnikiem rozproszenia Blondella.6-26.2.Multiskalarne modele maszyny asynchronicznej6.2.1.Maszyna asynchroniczna klatkowa zasilana z falownika napięciaMaszyna asynchroniczna jest obiektem nieliniowym, którego model w postaci ogólnychrównań (6.6) - (6 [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Odnośniki