Проектирование системы управления электроприводом конвейерной установки (стр. 4 из 5)
Исследование системы управления на модели показало малое влияние второго слагаемого на переходные процессы, поэтому закономерно принять:
Уравнения (8.11, 8.12, 8.13, 8.14) служат основой для построения микропроцессорной системы управления приводом с ориентированием потока ротора. Управление с регулированием напряжения требует формирования ортогональных составляющих вектора напряжения по обратной модели двигателя, которые вычисляются с использованием формул (8.7, 8.8).
(8.15)
(8.16)Модель электропривода показана на рис.1.
8.1. Описание структурной схемы и назначение ее элементов
Входными для системы управления являются сигналы:
1. Задание по моменту;
2. Скорость вращения.
Выходными для системы управления являются сигналы:
1. Момент двигателя;
2. Скорость.
Структурная схема привода состоит из:
1.Инвертора, который преобразует полярные координаты в трехфазное синусоидальное напряжение.
2.Блока векторного управления.
3.Задатчика интенсивности.
4.Модели двигателя.
8.2. Алгоритм управления
Уравнения статорной и роторной цепей АД, во вращающейся со скорость
к, системе координат имеют вид:
; 
; 
; 
.Уравнение для момента:
,гдеm-число фаз, p-число пар полюсов, Kr-коэффициент связи ротора,
- скорость вращения ротора. 
Если скорость вращения координат совпадает со скоростью вектора потока ротора
, то вектор 
будет на оси 1 представлен своим модулем 
а его проекция на ось 2 равна нулю и уравнения примут следующий вид: 
; 
; 
; 
; 
.Используя уравнения связи:
Из которых следует:
; (8.17)
; (8.18)
.С учётом формул (1),(2) уравнения АД примут вид:
; (8.19)
(8.20)
; (8.21)
, где 
; 
. (8.22)Система управления должна стабилизировать поток ротора
и следовательно ток 
. Уравнения (8.19, 8.20, 8.21, 8.22) при этом упрощаются:
(8.23)
(8.24)
; (8.25)
. (8.26)Из уравнения (8.25) следует закон формирования тока
:
. (8.27)Из уравнения (8.22) следует закон формирования тока
:
. (8.28)Из уравнения (8.26) определяется величина абсолютного скольжения
. (8.29)На основании определения
необходимая скорость вращения поля ротора
. (8.30)Скорость вектора напряжения статора определяется из соотношения:
,где 
, или 
,где 
.Исследование системы управления на модели показало малое влияние второго слагаемого на переходные процессы, поэтому закономерно принять:
.Уравнения (8.27, 8.28, 8.29, 8.30) служат основой для построения системы управления приводом с ориентированием потока ротора.
Управление с регулированием напряжения требует формирования ортогональных составляющих вектора напряжения, которые вычисляются с использованием формул 8.23, 8.24.
; (8.31)
. (8.32)По вычисленным составляющим вектора напряжения находится амплитуда напряжения:
.На основании информации о фазных токах
вычисляется модуль вектора тока статора по формуле:
где 
Ток, определяющий момент двигателя может быть найден исходя из неизменности тока определяющего потокосцепление ротора.
.8.3. Управление потоком
Модуль вектора потокосцепления ротора в системе управления задается наравне номинального значения. В процессе работы для обеспечения нормальной и экономичной работы привода потоком необходимо управлять. Так при работе на скоростях выше номинальных его необходимо уменьшать по аналогии с машинами постоянного тока, при малых нагрузках для уменьшения потребляемого тока поток также надо уменьшать.
Работа с ослаблением поля требует формирования задания по потоку в соответствии с формулой:
при w > wном ,
Работа в режиме минимума тока статора, когда ток Is1 становится больше тока Is2 , минимум тока статора обеспечивается при управлении потоком исходя из соотношения:
Is1 = Is2
Приравнивая (8.28) и (8.29) получим закон управления потоком:
8.4. Расчет параметров настроек регуляторов системы регулирования
Расчет регуляторов выполним на симметричный оптимум.
8.4.1. Расчет канала регулирования потокосцепления ротора двигателя
Как видно из рисунка, данный канал содержит два контура регулирования с ПИ-регулятором тока и ПИ-регулятором потокосцепления.
Передаточная функция разомкнутого контура тока имеет вид:
Отсюда следует, что регулятор тока должен компенсировать постоянную времени контура Ts+Tr.
Передаточная функция ПИ-регулятора тока:
Крт Тит = Тs + Tr = 1,6 с
Передаточная функция замкнутого контура тока:
