Система управления электроприводом с вентильным двигателем

Система управления вентильным двигателем выполняется с использованием математического описания во вращающейся системе координат. Преобразование сигналов задания токов по продольной и поперечной осям в сигналы задания мгновенных значений тока статора , , выполняются так же, как в системе векторного управления асинхронными двигателями. Принципиальное отличие состоит в способе определения угла поворота вращающейся системы координат θС относительно неподвижной системы х-у, связанной со статором. В системе с асинхронным двигателем он формировался как интеграл от частоты , которая, в свою очередь, определялась через измеренную скорость двигателяи вычисленную в модели потока роторную частоту. В схеме с вентильным двигателем угол θС однозначно определяется как угол поворота ротора в электрическом пространстве, поскольку ротор вращается с синхронной скоростью, и при ориентации вектора потокосцепления ротора по оси d вращающейся системы углы θС и поворота ротора равны друг другу. Это достигается тем, что датчик положения ротора ДПР устанавливается на валу ротора так, чтобы сигнал на его выходе был равен нулю, когда ось d совпадает с осью х. Благодаря этому векторы потокосцеплений статора и ротора ортогональны в любой момент времени, т.е. sin θС = 1,

и требуемый момент двигателя достигается при наименьшем значении тока статора в отличие от асинхронного двигателя, у которого всегда θС < 45о.

Рис.2.23. Система управления электроприводом с вентильным двигателем

Функциональная схема системы привода для управления положением исполнительного органа рабочей машины с вентильным двигателем показана на рис.2.23. Двигатель получет питание от преобразователя частоты с инвертором, управляемым током. Токовые контуры выполнены в неподвижной системе координат. Направление вектора тока статора по оси q обеспечивется равеством нулю сигнала задания тока на входе блока преобразования координат. Этот сигнал вводится в блок преобразования координат , благодаря чему двигатель управляется частотой, задаваемой датчиком положения ротора. Измеренное мгновенное значение скорости используется как сигнал истинного значения скорости и на входе регулятора РС сравнивается с сигналом задания скорости, получаемым с выхода регулятора положения РП – внешнего по отношению к контуру скорости. Для регулирования положения рабочего органа может быть использован и внешний датчик положения ДП.