Method of Vector Private Control of Asynchronous Electric Drive

Abstract

Анализируется проблематика векторного частотного управления асинхронным электроприводом, широко применяемым в качестве исполнительного элемента в рамках современных средств построения обрабатывающих комплексов, разрабатываемых в машиностроительной отрасли. Предлагается вариант частотно-регулируемого асинхронного электропривода, управляемыми величинами которого являются полярные координаты вектора тока в обмотке статора. В данном варианте применяется закон управления, согласно которому угол между векторами тока в обмотке статора и потокосцеплением обмотки ротора не меняется. Управление скоростью вращения электропривода и электромагнитным моментом реализуется заданием модуля тока обмотки статора. При этом формирование угла поворота вектора тока обмотки статора, зависящего от модуля величины потокосцепления роторной обмотки и значения скольжения асинхронного двигателя, дает возможность сохранять постоянным угол между векторами тока обмотки статора и потокосцеплением обмотки ротора, что, в свою очередь, реализует направленное формирование переходных процессов в асинхронном двигателе. Рассматриваемый вариант частотно-регулируемого асинхронного электропривода может найти применение в производственных механизмах, в которых быстродействие не является определяющим критерием функционирования привода, а важно плавное регулирование электромагнитного момента и возможность его ограничения во всех режимах работы. Данный способ управления характеризуется тем, что электромагнитный момент определяется исключительно модулем тока обмотки статора, а контур регулирования скольжения используется для реализации закона поддерживания постоянства угла между током обмотки статора и потокосцеплением обмотки ротора The article analyzes the problems of vector frequency control of asynchronous electric drive, widely used as an executive element in the framework of modern means of constructing processing complexes developed in the machine-building industry. Here we propose a variant of a frequency-controlled asynchronous electric drive, in which the polar coordinates of the current vector in the stator winding are the controlled quantities. In this variant, the control law is applied, according to which the angle between the current vectors in the stator winding and the flow coupling of the rotor winding does not change. The control of the speed of rotation of the electric drive and the electromagnetic torque is realized by setting the current module of the stator winding. At the same time, the formation of the angle of rotation of the current vector of the stator winding, depending on the modulus of the magnitude of the flow coupling of the rotor coil and the sliding value of the asynchronous motor, makes it possible to keep the angle between the current vectors of the stator winding and the flow coupling of the rotor winding constant, which in turn implements the directional formation of transients in the asynchronous motor. The considered variant of a frequency-controlled asynchronous electric drive can be used in production mechanisms in which speed is not a determining criterion for the operation of the drive, but smooth regulation of the electromagnetic torque and the possibility of its limitation in all operating modes is important. This control method is characterized by the fact that the electromagnetic moment is determined exclusively by the current module of the stator winding, and the slip control circuit is used to implement the law of maintaining the constancy of the angle between the current of the stator winding by the flow coupling of the rotor winding