1. Неинтеллектуальный режим управления.
В настоящее время методы управления, используемые в системе частотно-регулируемого регулирования скоростииспытательный стенд типа двигателяв основном включают в себя скоординированное управление V/F, дифференциальное управление частотой, векторное управление, прямое управление крутящим моментом и т. д.
(1) Режим управления синусоидальной широтно-импульсной модуляцией V/F (SPWM)
Управление U/f основано на разработке и реализации идеальной характеристики крутящего момента и скорости при поддержании постоянного магнитного потока двигателя при изменении частоты источника питания. Система регулирования скорости с переменной частотой типа V/f имеет простую структуру, но из-за подхода с разомкнутым-контуром она не может обеспечить высокую-точную регулировку скорости. Кроме того, на низких частотах требуется компенсация крутящего момента, что снижает низкочастотный крутящий момент системы.
(2) Регулировка скорости, контроль скорости
Управление частотой скольжения основано на управлении V/F, которое регулирует выходную частоту двигателя в соответствии с известной фактической скоростью двигателя и требуемым крутящим моментом, обеспечивая тем самым прямое управление двигателем.
Соответствующий выходной крутящий момент. Благодаря использованию датчика скорости и добавлению обратной связи по току этот метод обеспечивает управление по замкнутому-контуру при регулировании скорости с переменной частотой, регулировании скорости, регулировании скорости, регулировании скорости и других аспектах.
(3) Режим пространственного векторного управления напряжением SVPWM
В этом методе в качестве предварительного условия используется общий эффект генерации трех-фазного сигнала и достигается идеальная круговая траектория вращающегося магнитного поля воздушного зазора двигателя путем одновременной генерации сигнала трех-частотной модуляции и аппроксимации круга путем разрезания многоугольника. В практических приложениях после дальнейшего совершенствования была принята технология частотной компенсации для устранения ошибок регулирования скорости. Для оценки амплитуды магнитного потока двигателя используется метод обратной связи, что исключает влияние сопротивления статора на двигатель на малых скоростях. Выходное напряжение и ток имеют замкнутый контур, что повышает стабильность и точность системы. Однако из-за многочисленных звеньев в цепи управления и отсутствия регулировки крутящего момента принципиально улучшить работу системы не удалось.
(4) Режим VC (контроль версий)
Векторный контрольиспытательный стенд типа двигателязаключается в использовании векторных координат для управления током статора и фазой двигателя, тем самым достигая управления током возбуждения и током крутящего момента двигателя в координатных осях d, q и 0 и, таким образом, достигая управления крутящим моментом двигателя. Контролируя порядок, время и продолжительность действия каждого вектора, можно получить несколько форм сигналов ШИМ, тем самым достигая различных целей управления. Например, чтобы уменьшить потери на переключение, можно сформировать волны ШИМ, где волны ШИМ имеют минимальное количество раз переключения. В настоящее время в системах регулирования скорости с переменной частотой используются два типа методов векторного управления: один — векторное управление на основе скорости, а другой — векторное управление без датчиков скорости.
На частоте скольжения векторный метод управления и метод дифференциального частотного управления имеют одинаковые постоянные характеристики, но на частоте скольжения фаза тока статора двигателя должна достигаться посредством преобразования координат, чтобы соответствовать определенным требованиям и исключить изменение тока крутящего момента. Результаты показывают, что векторный метод управления с использованием дифференциальной частоты превосходит дифференциальный метод с точки зрения выходных характеристик. Однако из-за замкнутого-управления этим методом на двигателе должен быть установлен датчик скорости, поэтому его применимость ограничена.
Этот метод использует преобразование координат для отдельного управления током возбуждения и током крутящего момента и определяет напряжение и ток обмотки статора двигателя, тем самым обеспечивая управление током возбуждения и током крутящего момента двигателя. Преимуществом этого метода является высокая скорость, большой пусковой момент, стабильная работа и простота использования, но он требует большого объема вычислений и обычно требует выделенного процессора для вычислений, что приводит к низкой производительности-в реальном времени и влияет на точность управления.
Векторное управление датчиком испытательного стенда типа двигателя достигается путем отдельного управления током возбуждения и тока крутящего момента посредством обработки преобразования координат, а затем определения скорости путем управления напряжением и током на обмотке статора двигателя для достижения цели управления током возбуждения и током крутящего момента. Этот метод управления имеет широкий диапазон скоростей, большой пусковой момент, надежность и простоту эксплуатации, но расчет относительно сложен и обычно требует для расчета специализированного процессора. Таким образом, производительность в реальном-времени не идеальна, а точность управления зависит от точности вычислений.