Разработка системы управления электроприводом листоправильной машины
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Вµшение: центральный блок управления выполняет все функции регулирования для всех подключенных осей и дополнительно реализует технологические связи между приводами и между осями. Поскольку все необходимые сведения уже существуют в центральном блоке регулирования, они не должны дополнительно переноситься между приводами.
Блок регулировки Sinamics S120 решает только простые технологические задачи. Для требовательных технологических задач он дополняется свободно программируемыми модулями Simotion D.
Все компоненты Sinamics S120, связаны друг с другом посредством общего последовательного интерфейса DRIVE-CLiQ. Унифицированная техника соединений и стандартные разъемы снижают разнообразие техники и складские расходы. Для двигателей без интегрированного интерфейса DRIVE-CLiQ есть блоки преобразователей (модули датчиков) для преобразования сигналов обычных датчиков в DRIVE-CLiQ.
Таким образом, привод Sinamics S120 обладает широкими функциональными возможностями и характеризуется высоким уровнем автоматизации с возможностью интеграции в общую информационную сеть предприятия. Инвертор 6SL3720-1TE37-5AA0-Z имеет возможность реализовывать все прогрессивные современные способы управления асинхронным двигателем, включая векторное управление. Поставленная цель дипломного проекта - повышение энергетической эффективности листоправильной машины холодной правки стана 2300 - может быть реализована на базе существующей аппаратной базы системы управления электроприводом без необходимости ее совершенствования. Модернизация в таком случае будет касаться алгоритмической части, то есть система векторного управления должна работать так, чтобы учитывая изменчивость статического момента и момента инерции, рационально регулировать затраты энергии за счет изменения потокоiепления ротора. Для подтверждения верности этого утверждения проведем исследования энергозатрат при переменном статическом моменте и моменте инерции в базовой электромеханической системе.
2.6 Анализ работы электропривода листоправильной машины с базовой системой векторного управления на основе модели в подвижной системе координат (d - q)
Описание электропривода с векторной системой управления в системе координат (d - q)
Применение принципа векторного управления позволяет создавать высокодинамичные электромеханические системы широкого применения с практически любым нужным диапазоном регулирования скорости. Векторное управление, как правило, обеспечивает закон частотного управления. Нужны статические и динамические свойства электропривода достигаются путем использования распределительного регулирования механическими (момент, скорость) и магнитными (магнитный поток или потокоiепления) координатами. При векторном управлении учитывается взаимное положение обобщенных векторов электромагнитных величин.
В силовой схеме электроприводов с векторным управлением обычно используется преобразователь частоты на основе выпрямителя и инвертора напряжения (для небольших мощностей возможно также применение непосредственных преобразователей частоты), формирование выходного напряжения которого происходит с использованием принципа широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Функциональная схема системы векторного управления короткозамкнутым асинхронным двигателем (АД) для случая, когда все регулируемые координаты могут быть измерены, приведена на рисунке 49. Система имеет два канала управления: модулем вектора потокоiепления ротора и угловой скоростью ротора, каждый из каналов имеет по два контура регулирования.
Задача сигналов осуществляется в системе координат (d - q), ориентированной по вектору потокоiепления ротора, т.е..
На рисунке 2.28 введено следующие обозначения: НВ, ШИМ-ИН - неуправляемый выпрямитель и инвертор напряжения с ШИМ-коммутацией преобразователя частоты; АД - асинхронный двигатель; ДТ, ДПР, ТГ - датчики тока, потокоiепления ротора и скорости соответственно; ПК - преобразователи координат; ВА - векторный анализатор; БК - блок компенсации; РС, РП, РТd, РТq - регуляторы скорости, потокоiепления ротора, d- и q-составляющих тока статора соответственно; СО - задатчик интенсивности.
Преобразование сигналов к естественной трехфазной системы координат статора выполняется последовательно - путем использования преобразователей координат (ПК) 2-2 (сначала к неподвижной ортогональной системе координат a, b) и 2-3 (затем к неподвижной системы A, B, C).
Получение составляющих тока статора, который был измерен с помощью датчиков тока (ДТ), в системе координат (d - q) здийсняеться путем обратных преобразований. Регуляторы внутренних контуров регулирования составляющих тока статора обычно выполняются пропорционально-интегральными.
Путем применения датчиков Холла или измерительных обмоток выполняется измерение составляющих главного потокоiепления в системе координат A, B, C. Составляющие потокоiепления ротора исчисляются в датчике потокоiепления ротора (ДПР) по таким зависимостям (без учета коэффициента передачи датчиков Холла)
(2.69)
где, - составляющие главного потокоiепления в системе координат (? - ?) - предварительно вычисляются по аналогии с (2.57).
Выделение сигналов амплитуды и фазы вектора осуществляется в векторном анализаторе (ВА). Сигнал, пропорциональный к модулю вектора потокоiепления ротора, заводится на блок сравнения регулятора потокоiепления (РП) (который обычно выполняется ПИ-типа), а гармонические сигналы и принимают