Принцип скалярного регулирования частоты вращения электродвигателя

Впервые принципы скалярного управления трехфазным электродвигателем были сформулированы в 1925 году академиком М. П. Костенко, который описал способ регулирования момента на валу электродвигателя путем изменения частоты и амплитуды подаваемого на фазы электродвигателя напряжения:

(1).

где — максимальный момент на валу электродвигателя; - амплитуда напряжения питания; - частота напряжения; - постоянный коэффициент. инвертор скалярный напряжение Условием регулирования являлось постоянство отношения амплитуды напряжения к частоте:

(2).

Способ был назван скалярным управлением напряжением.

В 1963 году В. Н. Бродовский сформулировал принцип частотно-токового управления, который предполагал изменение момента с помощью величины тока и частоты напряжения питания. Здесь условием регулирования выступает постоянство отношения тока статора к частоте:

(3).

Методика формирования сигналов для пятиканального инвертора

Как видно из рис. 2, для управления электродвигателями с помощью пятиканального инвертора, необходимо сформировать пять сигналов: четыре сигнала для управления двумя фазами каждого из двигателей — на выводы каждого электродвигателя эти сигналы подаются индивидуально, и один сигнал общий для двух фаз обоих электродвигателей. Данные сигналы получаются путем преобразования значений, получаемых от двух регуляторов (скалярных или векторных).

Рис. 2. — Структура пятиканального инвертора для управления двумя электродвигателями

Для получения сигналов управления пятиканальным инвертором существует несколько методик, описанных в [6], одной из которых является методика DZV (двойной последовательности нулевых напряжений). Согласно данной методике выходные сигналы формируются следующим образом: (4).

где, и — значения напряжений для трех фаз первого электродвигателя;, и — значения напряжений для трех фаз второго двигателя;, ,, и — значения напряжений на выходах пятиканального инвертора. Структурно реализация данного метода показана на рис. 3.

Рис. 3. — Структура системы управления пятиканальным инвертором, реализующая метод DZV

Как видно, путем взаимного сложения значений напряжений на обмотках, получаемых с регуляторов для каждого электродвигателя, вычисляются значения, которые передаются модулям ШИМ для формирования напряжений на каналах инвертора.