Общие положения
Для реализации электропривода с векторным управлением и выполнения исследований на имитационных моделях в Simulink произвольно выберем асинхронный двигатель {АД), например, типа RA90S6 (см. табл. 1.2) и примерно подходящий преобразователь частоты (ПЧ) модели VFB40−004 шведской фирмы Emotron АВ.
Основные параметры преобразователя сведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1.
Преобразователи частоты серии VFB40 1,5−7,5 кВт
Тип VFB40. | — 004. | — 006. | — 008. | — 010. | — 012. | — 016. |
Номинальная мощность, кВт. | 1,5. | 2,2. | | | 5,5. | 7,5. |
Номинальный выходной ток, А. | | | 7,5. | 9,5. | | |
Ограничение тока1Сь 120 с, А. | | | 11.3. | 14,3. | | |
Пиковый ток двигателя, А. | 10.7. | 16.1. | 20.2. | 25,5. | 32.2. | 42.9. |
Входной ток, А. | 4,5. | 6,8. | 8,5. | 10,5. | 13,3. | 17,8. |
Окружающая температура при номинальной мощности, °С. | 0−40. |
Частота коммутации Г., кГц. | Максимум 3 кГц. |
КПД (Рном при t; = 1,5 кГц), %. | |
Потери (Рмом при fs= 1,5 кГц), Вт. | | | | | | |
Снижение мощности, %/°С. | Снижение мощности не гребуется. |
Степень защиты. | IP20. |
Размер | В1. |
Размеры, ВхШхГ, мм. | 360×126×260. |
Все, кг. | |
Используем модель расчёта параметров схемы замещения Figl51 и подготовим параметры схемы замещения двигателя RA90S6.
Паспортные данные двигателя приведены в табл. 4.2, а результаты расчёта сведены в табл. 4.3.
Для построения имитационных моделей необходимо принять определённый уровень идеализации свойств АД и ПЧ. В теории электропривода переменного тока общепринятыми допущениями принято считать следующие:
- — нс учитываются потери в стали;
- — рассматривается трёхфазный симметричный режим работы;
- — насыщением магнитной цепи АД пренебрегаем;
- — принимается ток двигателя синусоидальной формы;
- — пренебрегаем энергетической связью между АД и ПЧ.
Технические данные двигателя RA90S6
Таблица 4.2.
р * НОМ.'. | Масса,. | Л ном'. | | Cos ср | I"'. | 1-Ян. | Мп/Мн,. | Мщах/Мн,. | J,. |
кВт. | кГ. | об/мин. | % | Отн.ед. | А. | Отн.ед. | Отн.ед. | Отн.ед. | кГм2 |
0.75. | | | | 0,72. | 2,2. | | 2,2. | 2.5. | 0.004. |
Параметры двигателя в абсолютных единицах
Таблица 4.3.
Параметр | Значение. | Параметр | Значение. |
иь.в. | 311,1. | Кг, О.е. | 0,9344. |
lb, А. | 3,394. | R, Ом. | 5,503. |
Mb, Нм. | 15,08. | Ls', Гн. | 0.6 796. |
Rs, Ом. | 2.681. | Тг, с. | 0,1655. |
Rr, Ом. | 3.233. | 1/J. | |
Ls = Lr, Гн. | 0.5352. | Мп, Нм. | 7,66. |
Lm, Гн. | 0,5. | Lis, мГн. | 35.2. |
T’s, с. | 0,0123. | Llr, мГн. | 35,2. |
В соответствии с установившимися традициями проектирования средств управления принимаем максимальные уровни входных сигналов управления и выходных напряжений управления (регуляторов) на уровне ±10 В. Г1о этому:
коэффициент обратной связи по току.
коэффициент обратной связи по потоку К(Ус1 = ——— = — = 10,.
^ Яхтах 1.
коэффициент обратной связи по частоте вращения.
где 1,шк пч = 10,7 А — максимальный ток преобразователя частоты (см. табл. 7.1); lJ/RxmM=B6 — максимальный поток двигателя; сотщах = 100 1/с — максимальная частота вращения двигателя (ротора).
Номинальный момент двигателя — 7,66 Нм.
Номинальный поток обмотки ротора приближенно определим по формуле.