[repairDV 0]

Здравствуйте. Занимаюсь конструированием своего варианта асинхронного электропривода. В принципе, по основным функциям вроде всё получилось нормально, сейчас подбиваю всякие необходимиые мелочи. Но дело не в этом. Хотелось бы знать, чем мой вариант привода отличается от общепринятого. Электропривод бездатчиковый, т.е. регулирование идёт по анализу обратной связи по току: фазы и амплитуды тока, снимаемой с трансформатора тока. Задача была поставлена: получение максимальной экономии электроэнергии. Идея была такая: для поддержания частоты вращения электродвигателя нет необходимости подавать на него напряжение, равное, скажем, сетевому - 380 В, на частоте 50 гц, если подаётся эта частота. Высокое напряжение нужно только в момент раскрутки; когда механизм пришёл в движение, то он приобретает определённую инерцию и подавать на него полное напряжение уже нет необходимости, ибо помимо перерасхода электроэнергии имеются ещё некоторые непрятности, как например, трение ротора об статор. Т.е., после раскрутки напряжение уменьшается ровно настолько, чтобы поддержать вращение в заданном значении. И - не более. Ну и, естественно, не менее, дабы механизм не затормаживался от перегрузки электродвигателя.

Вопрос - т.н. векторное управление в бездатчиковом варианте - это то же самое?

[alexander55 0]

Покажите структурную схему, а так разговор непонятный.

В общем виде, без датчика частоты вращения, говорить о приличном регулировании нельзя (все зависит от нагрузки). Т.е. диапазон регулирования по скорости будет порядка 10 и все.

[evgeny_ch 0]

...

Высокое напряжение нужно только в момент раскрутки; когда механизм пришёл в движение, то он приобретает определённую инерцию и подавать на него полное напряжение уже нет необходимости, ибо помимо перерасхода электроэнергии имеются ещё некоторые непрятности, как например, трение ротора об статор. Т.е., после раскрутки напряжение уменьшается ровно настолько, чтобы поддержать вращение в заданном значении. И - не более. Ну и, естественно, не менее, дабы механизм не затормаживался от перегрузки электродвигателя.

Вопрос - т.н. векторное управление в бездатчиковом варианте - это то же самое?

При наличии трения ротора о статор, использование векторного управления бесполезно.

В общем случае это управление вектором тока статора по результатам вычисления потокосцепления.

В этом случае сильно усложняется вычислительный алгоритм, ПМСМ, проще использовать датчик положения ротора.

[alexander55 0]

проще использовать датчик положения ротора.

Это верно на 100 %, только встройка датчиков на вал двигателя является проблемой.

[stepserg 0]

Это верно на 100 %, только встройка датчиков на вал двигателя является проблемой.

 

В таких случаях используют идентификаторы скорости вращения ротора по известным измеренным входным переменным - токи и напряжения фаз (могут еще использоваться паспортные данные машины -сопротивления, индуктивности и т.д.). Тут процессорная система получается со сложной структурной схемой и математикой, которая реализует эти вычисления. Существуют различные идентификаторы, названные именами своих создателей, с разными точностными показателями определения скорости. Для меня пока это темный дремучий лес. Еще пока не занималься таким...

[evgeny_ch 0]

В таких случаях используют идентификаторы скорости вращения ротора по известным измеренным входным переменным - токи и напряжения фаз (могут еще использоваться паспортные данные машины -сопротивления, индуктивности и т.д.). Тут процессорная система получается со сложной структурной схемой и математикой, которая реализует эти вычисления. Существуют различные идентификаторы, названные именами своих создателей, с разными точностными показателями определения скорости. Для меня пока это темный дремучий лес. Еще пока не занималься таким...

Самое интересное в этом деле, что в результате применения сложных мат. вычислений (наблюдатели, регуляторы переменной структуры), измерения тока, введение мертвого времени ключей инвертора, получается привод для тупо "крутить".

Привод для системы позиционирования требует датчика положения ротора.

[repairDV 0]

Вообще-то разговор ушёл немного в сторону. Речь не о моём приводе, а о т.н. векторном управлении. Т.е.: "пункт первый...(что оно делает); пункт второй... , и т.д.)

Схема моего привода - стандартная, как и везде, в каждой фазе между выходом снабберной цепи и кабелем на электродвигатель - трансформатор тока. Программа микроконтроллера определяет нагрузку и регулирует напряжение так, чтобы поддержать частоту вращение в заданном значении, не допуская перерасхода тока - т.е., ровно настолько, чтобы механизм не тормозился, и не более.

[wganzand 0]

векторное управление как я понимаю предпологает

управление эд в трех направлениях это

амплитуда

фаза

частота.

информация о уровне амплитуды и

сдвиге фазы поступает от датчика ОС .

датчики и преобразование сигнала могут

быть разными.

все зависит от самой схемы управления эд.

[syoma 1]

Лично я знаю по крайней мере два применения "векторного управления" для управления двигателями. Вы определитесь, о каком применении вы хотели бы узнать больше.

Первое - "Векторное управление ШИМ" - используется для точного управления ключами и создания точного напряжения или тока на обмотках двигателя. То есть на входе имеется заданный вектор тока или напряжения, который нужно создать, а на выходе получаете нужные состояния ключей и скважности, ктоторые создадут вам такой вектор.

Второе же "векторное управление" - это собственно метод, который и создает вам такой вектор тока или напряжения. То есть в принципе он испльзуется наряду с методами Напряжение-частота (V/F) и т.д. И он основан не на

управление эд в трех направлениях это

амплитуда

фаза

частота.

А на определении вектора потока в роторе двигателя по токам в статоре, напряжению, и частоте. То есть эти данные используются для вычисления Альфа-бета преобразования и затем DQ-преобразования, которые еще называются векторными преобразованиями Кларка-Парка. Из-за этого метод и называется "векторное управление", а вектор DQ представляет механическое поведение двигателя, причем настолько точно, что если его контролировать и на основании него вычислять нужные токи в обмотках, то можно контролировать скорость и момент достаточно точно без датчика скорости.

Больше сказать не могу, так как занимаюсь частотниками только как пользователь, но поищите в инете информацию по Кларку-Парку и найдете кучу теории на эту тему.

[evgeny_ch 0]

Вообще-то разговор ушёл немного в сторону. Речь не о моём приводе, а о т.н. векторном управлении. Т.е.: "пункт первый...(что оно делает); пункт второй... , и т.д.)

Схема моего привода - стандартная, как и везде, в каждой фазе между выходом снабберной цепи и кабелем на электродвигатель - трансформатор тока. Программа микроконтроллера определяет нагрузку и регулирует напряжение так, чтобы поддержать частоту вращение в заданном значении, не допуская перерасхода тока - т.е., ровно настолько, чтобы механизм не тормозился, и не более.

Принцип векторного управления использует регулирование тока двигателя (изм. напряжение, как в вашем случае) и фазы этого тока (скольжение), относительно той самой векторной системы координат.

общий принцип моделирования и построения системы управления АД заключается в том, что для этого используется система координат, постоянно ориентированная по направлению какого-либо вектора, определяющего электромагнитный момент. Тогда проекция этого вектора на другую ось координат и соответствующее ей слагаемое в выражении для электромагнитного момента будут равны нулю, и формально оно принимает вид, идентичный выражению для электромагнитного момента двигателя постоянного тока

http://www.ets.ifmo.ru/usolzev/posobie1/vect_upr.htm

Математические преобразования на пальцах объяснить не могу.

"Тупо крутить" помогает, особенно на малых частотах.

Изменено 17 июня, 2008 пользователем evgeny_ch

[alexander55 0]

По классике АД есть два закона регулирования:

- при постоянном моменте: U/f

- при постоянной мощности: U/(f*f)

Это крайне неудобно для реализации.

Поэтому применяется векторное управление. Это вышло из практики управления ДПТ.

Но теория здесь навороченная. Лучше всего это описано у Емельянова. Умом это не понять. А на пальцах понятно.

[evgeny_ch 0]

...

Поэтому применяется векторное управление. Это вышло из практики управления ДПТ.

...

Не совсем так. В ДПТ такое управление не нужно, там коммутируется якорем.

Эта модель возникла для управления синхронными (вентильными) двигателями, для

получения характеристики управления, как у ДПТ.

Осюда и заморочки с названиями, типа бесколлекторный ДПТ, BLDC.

Управление АД получается попутным образом, все контроллеры нынче универсальные.

[syoma 1]

http://www.ets.ifmo.ru/usolzev/posobie1/vect_upr.htm

Хорошая статья. По теории самое то.

А для практических применений лезете на сайты производителей DSP, микроконтроллеров и силовых компонентов и ищите app notes на Vector motor control.

Например на TI:

http://focus.ti.com/lit/an/bpra076/bpra076.pdf

http://focus.ti.com/lit/an/spra494/spra494.pdf

То, что моторы разные смысл не меняет - векторный метод практически одинаков, что для синхронных моторов, что для асинхронников

И я даже помоему App notes на AVR видел, где все это делалось и даже с исходниками. А потом можете посравнивать со своим методом.

[alexander55 0]

То, что моторы разные смысл не меняет - векторный метод практически одинаков, что для синхронных моторов, что для асинхронников

Вы путаете частотно-токовое управление с векторным. Этот вопрос чисто теоретический и не имеет смысла его сильно поднимать. Мы не теоретики и вряд ли что-то выдадим новое.

[evgeny_ch 0]

Вы путаете частотно-токовое управление с векторным. Этот вопрос чисто теоретический и не имеет смысла его сильно поднимать. Мы не теоретики и вряд ли что-то выдадим новое.

Это верно. Всегда нужно уточнять, для какого двигателя контрол.

AC Induction Motor Control Using Constant V/Hz Principle and Space Vector PWM Technique.

Implementation of a Speed Field Orientated Control of Three Phase AC Induction Motor.

Общее для двигателей переменного тока -Clarke & Park Transforms

Универсальность не всегда хороша.