[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.(5.21)Dla obwodu pośredniczącego obowiązuje równanie:didEd = idRd + Ld + ud , (5.22)dtgdzie Ed jest siłą elektromotoryczną w obwodzie pośredniczącym, Rd i Ld są rezystancją iindukcyjnością w obwodzie pośredniczącym.Różniczkowe równanie wektorowe obwodu maszyny elektrycznej dołączonej dofalownika redukuje się dla zmiennych zapisanych w układzie współrzędnych, którego oś xzwiązane jest z wektorem prądu, do równania różniczkowego dla składowej prądu ix irównania algebraicznego dla składowej prądu iy.Wyznaczając składową napięcia ux zrównania różniczkowego dla składowej prądu ix oraz biorąc pod uwagę, żeid = ix , (5.23)można połączyć równanie różniczkowe obwodu pośredniczącego z równaniemróżniczkowym maszyny dołączonej do wyjścia falownika.Prędkość kątowa wirowaniaukładu współrzędnych, która jednocześnie określa częstotliwość wyjściową falownika stajesię wielkością sterującą.Drugą wielkością sterującą w modelu maszyny elektrycznej jestnapięcie w obwodzie pośredniczącym prądu stałego.5-11 Wysoka cena falownika prądu w porównaniu z falownikiem napięcia spowodowałzaniechanie stosowania tego rozwiązania w praktyce.Powyższe rozważania mają obecniejedynie znaczenie teoretyczne, jednak metoda związana z przyjęciem wirującego układuwspółrzędnych z osią x związaną z wektorem prądu wyjściowego znajduje równieżzastosowanie w opisie trójfazowego zródła prądu zrealizowanego za pomocą falownikanapięcia.5-12 5.3.yródło prądu z falownikiem napięcia5.3.1.Struktura zródła prądu z falownikiem napięciaZastosowanie zamkniętego układu regulacji obejmującego falownik napięcia zasilającymaszynę asynchroniczną umożliwia zrealizowanie zródła prądu trójfazowego.Wyjściowyobwód falownika rozpatrywany w małym przedziale czasu, nie większym od około 2 mszawiera zastępczą indukcyjność rozproszenia maszyny i zastępczą siłę elektromotoryczną.Równanie różniczkowe opisujące krótkookresową dynamikę prądu wyjściowego falownikanapięcia ma następującą postać:di 1= (u + e), (5.24)dt Lgdzie i jest wektorem prądu wyjściowego falownika napięcia, u jest wektorem napięciawyjściowego falownika, e jest wektorem siły elektromotorycznej generowanej przezmaszynę, L jest zastępczą indukcyjnością rozproszenia maszyny.Spadek napięcia na rezystancji obwodu obciążenia jest włączony do zastępczej siłyelektromotorycznej.W równaniu (5.24) przyjęto ten sam znak przy wektorze napięcia i siłyelektromotorycznej w celu uproszczenia analizy przebiegów wektora błędu prądu.Koniec wektora prądu wyjściowego falownika napięcia porusza się pod wpływemwektora wypadkowego, będącego sumą napięcia wyjściowego i siły elektromotorycznej.Można przyjąć, że w krótkim przedziale czasu zmiana położenia wektora prądu wyjściowegoodbywa się pod wpływem średniej wartości wypadkowego wektora napięcia, co znacznieułatwia analizę działania falownika.Wartości indukcyjności zastępczej rozproszenia maszynyasynchronicznej są tak małe, że całkowita zmiana wartości amplitudy wektora prąduwyjściowego falownika w czasie 1 ms może sięgać nawet 40 % znamionowej wartości prądumaszyny.Tak szybka zmiana prądu wyjściowego falownika powoduje, że zastosowanieodpowiednich algorytmów regulacji nadaje falownikowi napięcia charakter sterowanegozródła prądu trójfazowego.Szybkość zmian prądu jest ograniczona zgodnie z równaniem(5.24), co powoduje konieczność wprowadzenia dodatkowych elementów na wejściu układusterowania prądem wyjściowym falownika napięcia.Praktyczne znaczenie w zaproponowanych przez autora układach sterowania prądemwyjściowym falownika napięcia zrealizowanych za pomocą techniki mikroprocesorowejznalazły dwa regulatory: histerezowy regulator prądu i regulator z predykcją prąduwyjściowego.W pierwszej z nich okres przełączania zaworów falownika jest zmienny, wdrugiej okres impulsowania jest stały [ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl matkasanepid.xlx.pl
.(5.21)Dla obwodu pośredniczącego obowiązuje równanie:didEd = idRd + Ld + ud , (5.22)dtgdzie Ed jest siłą elektromotoryczną w obwodzie pośredniczącym, Rd i Ld są rezystancją iindukcyjnością w obwodzie pośredniczącym.Różniczkowe równanie wektorowe obwodu maszyny elektrycznej dołączonej dofalownika redukuje się dla zmiennych zapisanych w układzie współrzędnych, którego oś xzwiązane jest z wektorem prądu, do równania różniczkowego dla składowej prądu ix irównania algebraicznego dla składowej prądu iy.Wyznaczając składową napięcia ux zrównania różniczkowego dla składowej prądu ix oraz biorąc pod uwagę, żeid = ix , (5.23)można połączyć równanie różniczkowe obwodu pośredniczącego z równaniemróżniczkowym maszyny dołączonej do wyjścia falownika.Prędkość kątowa wirowaniaukładu współrzędnych, która jednocześnie określa częstotliwość wyjściową falownika stajesię wielkością sterującą.Drugą wielkością sterującą w modelu maszyny elektrycznej jestnapięcie w obwodzie pośredniczącym prądu stałego.5-11 Wysoka cena falownika prądu w porównaniu z falownikiem napięcia spowodowałzaniechanie stosowania tego rozwiązania w praktyce.Powyższe rozważania mają obecniejedynie znaczenie teoretyczne, jednak metoda związana z przyjęciem wirującego układuwspółrzędnych z osią x związaną z wektorem prądu wyjściowego znajduje równieżzastosowanie w opisie trójfazowego zródła prądu zrealizowanego za pomocą falownikanapięcia.5-12 5.3.yródło prądu z falownikiem napięcia5.3.1.Struktura zródła prądu z falownikiem napięciaZastosowanie zamkniętego układu regulacji obejmującego falownik napięcia zasilającymaszynę asynchroniczną umożliwia zrealizowanie zródła prądu trójfazowego.Wyjściowyobwód falownika rozpatrywany w małym przedziale czasu, nie większym od około 2 mszawiera zastępczą indukcyjność rozproszenia maszyny i zastępczą siłę elektromotoryczną.Równanie różniczkowe opisujące krótkookresową dynamikę prądu wyjściowego falownikanapięcia ma następującą postać:di 1= (u + e), (5.24)dt Lgdzie i jest wektorem prądu wyjściowego falownika napięcia, u jest wektorem napięciawyjściowego falownika, e jest wektorem siły elektromotorycznej generowanej przezmaszynę, L jest zastępczą indukcyjnością rozproszenia maszyny.Spadek napięcia na rezystancji obwodu obciążenia jest włączony do zastępczej siłyelektromotorycznej.W równaniu (5.24) przyjęto ten sam znak przy wektorze napięcia i siłyelektromotorycznej w celu uproszczenia analizy przebiegów wektora błędu prądu.Koniec wektora prądu wyjściowego falownika napięcia porusza się pod wpływemwektora wypadkowego, będącego sumą napięcia wyjściowego i siły elektromotorycznej.Można przyjąć, że w krótkim przedziale czasu zmiana położenia wektora prądu wyjściowegoodbywa się pod wpływem średniej wartości wypadkowego wektora napięcia, co znacznieułatwia analizę działania falownika.Wartości indukcyjności zastępczej rozproszenia maszynyasynchronicznej są tak małe, że całkowita zmiana wartości amplitudy wektora prąduwyjściowego falownika w czasie 1 ms może sięgać nawet 40 % znamionowej wartości prądumaszyny.Tak szybka zmiana prądu wyjściowego falownika powoduje, że zastosowanieodpowiednich algorytmów regulacji nadaje falownikowi napięcia charakter sterowanegozródła prądu trójfazowego.Szybkość zmian prądu jest ograniczona zgodnie z równaniem(5.24), co powoduje konieczność wprowadzenia dodatkowych elementów na wejściu układusterowania prądem wyjściowym falownika napięcia.Praktyczne znaczenie w zaproponowanych przez autora układach sterowania prądemwyjściowym falownika napięcia zrealizowanych za pomocą techniki mikroprocesorowejznalazły dwa regulatory: histerezowy regulator prądu i regulator z predykcją prąduwyjściowego.W pierwszej z nich okres przełączania zaworów falownika jest zmienny, wdrugiej okres impulsowania jest stały [ Pobierz całość w formacie PDF ]