Разбиение фазовой плоскости на сектора

Таким образом, опосредовано осуществляется контроль за вращающимся магнитным полем электрической машины. Следовательно, количество столбцов в таблице переключений для трёхфазных систем всегда равно шести. Количество строк в таблице определяется возможным числом сочетаний устойчивых состояний принятых релейных регуляторов. В простейшем случае, когда в качестве регуляторов потокосцепления статора и электромагнитного момента двигателя выбраны двухпозиционные релейные элементы, количество строк таблицы равно четырём. Состояния релейных регуляторов определяются их коммутационными функциями, которые обозначаются символами и. У двух позиционных релейных регуляторов возможны три комбинации устойчивых состояний, т. е. три вида реализуемых коммутационных функций: d = (1,0); d = (1, — 1) и d = (0, — 1) в первом случае квазиустойчивое значение регулируемой переменной Z будет находиться в диапазоне, где — зона нечувствительности релейного регулятора (ширина гистерезисного допуска). Во втором случае регулируемая переменная Z будет находиться в диапазоне. В третьем случае этот диапазон составит .

Двухпозиционный регулятор первого вида наилучшим образом подходит для канала регулирования амплитуды вектора потокосцепления статора двигателя, так как задача регулирования этого канала сводится к стабилизации выходной переменной около заданного значения. В большинстве случаев регулятор этого вида и используется в качестве регулятора потокосцепления статора двигателя.

Двухпозиционный регулятор второго вида может оказаться достаточным для канала регулирования электромагнитного момента двигателя, но не всегда. Поскольку в задачу регулирования этого канала одновременно входят отработка изменения управляющего воздействия с выхода линейного регулятора скорости и отработка изменения возмущающего воздействия (момента сопротивления со стороны механизма, приложенного к валу двигателя), как правило, в системах DTC приходится использовать релейный регулятор момента более сложной конфигурации. Двухпозиционный регулятор третьего вида используется крайне редко. Внутреннее заполнение таблицы переключений, таким образом, представляет собой алгоритм работы преобразователя частоты, для схемы с двумя двухпозиционными релейными регуляторами чаще всего используется следующий закон изменения результирующего вектора выходного напряжения преобразователя частоты:

• — если оба регулятора находятся в верхнем положении, т. е. заданные значения обеих контролируемых переменных превышают сигналы обратной связи, то результирующий вектор выходного напряжения в следующий момент времени следует переместить в следующий сектор на фазовой плоскости по направлению вращения вектора потокосцепления статора;
• — если регулятор потокосцепления статора находится в верхнем положении, а регулятор электромагнитного момента в нижнем положении, т. е. сигнал обратной связи по электромагнитному момента превышает задание, то результирующий вектор выходного напряжения в следующий момент времени следует переместить в предыдущий сектор на фазовой плоскости против направления вращения вектора потокосцепления статора;
• — если регулятор потокосцепления статора находится в нижнем положении, а регулятор электромагнитного момента — в верхнем положении, то результирующий вектор выходного напряжения в следующий момент времени следует переместить через один сектор на фазовой плоскости по направлению вращения вектора потокосцепления статора (т.е. повернуть его в пространстве на 120°);
• — если оба релейных регулятора находятся в нижнем положении, Т. е. сигналы обратных связей по обеим контролируемым переменным превышают заданные значения, то результирующий вектор выходного напряжения в следующий момент времени следует переместить через один сектор на фазовой плоскости против направления вращения вектора потокосцепления статора (т.е. повернуть его в пространстве на -120°). Приведенный алгоритм может быть представлен в табл. 1

Реализация таблицы переключений при математическом моделировании системы DTC может быть выполнена различными путями. Здесь принято целесообразным построение таблицы переключений с помощью типовых динамических блоков, так как это существенно упрощает операции стыковки отдельных элементов системы для объединения их в общую математическую модель. Структурная схема, реализующая таблицу переключений, приведена на рис. 11

Структурная схема построена с использованием блоков умножения переменных и сумматоров, реализующих операцию логического умножения (операцию «И»). Единичные сигналы, соответствующие номерам фазовых секторов (столбцы таблицы) поступают' в схему с выхода определителя фазового сектора. Единичные сигналы, соответствующие состоянию релейных регуляторов (строки таблицы), поступают в схему с выхода формирователя строк таблицы переключений.

В наиболее употребительном и чаще всего встречающемся в публикациях варианте таблицы переключений используются двухпозиционный релейный регулятор потокосцепления и трехпозиционный релейный регулятор электромагнитного момента двигателя.

Таблица 1.

Состояние релейных регуляторов.	N=1.	N=2.	N=3.	N=4.	N=5.	N=6.

В этом случае таблица переключений (табл. 2) содержит шесть строк, причем строки, соответствующие среднему, нулевому состоянию релейного регулятора электромагнитного момента, пассивны.

Структурная схема, реализующая алгоритм переключений.

Следует отметить, что функционирования ядра DTC не связано ни с номинальным данными, ни с параметрами электродвигателя, ни с параметрами источника электроэнергии. В нем не содержится также никаких блоков, имеющих настроечные параметры электропривода. В некоторых источниках в состав ядра DTC включаются также релейные регуляторы потокосцепления статора и электромагнитного момента двигателя. Это, по-видимому, не вполне правомерно, так как ширина зоны нечувствительности релейного элемента (гистерезисный допуск) является важным настроечным параметром системы электропривода. От правильного выбора ширины зоны нечувствительности в существенной мере зависит качество регулирования частоты вращения двигателя системой в целом. В связи с этим представляется целесообразным включить релейные регуляторы потокосцепления статора и электромагнитного момента двигателя в состав блока регулирования системы прямого управления моментом с тем, чтобы все элементы, посредством которых осуществляется настройка конкретной системы электропривода, были бы сосредоточены в одном функциональном блоке.

транзистор электропривод преобразователь низковольтный.