Sistema de control de velocidad de frecuencia variable de motor síncrono de imán permanente basado en control híbrido

- Mar 13, 2019-

Sistema de control de velocidad de frecuencia variable del motor síncrono de imán permanente basado en control híbrido

Xiao Qinghao y Tang Ningping, investigadores de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Automatización de la Universidad de Fuzhou, escribieron en el primer número de "Tecnología Eléctrica" en 2019, apuntando a dos tipos diferentes de métodos de control de velocidad de frecuencia variable para motores síncronos de imanes permanentes. Método de control de velocidad de frecuencia variable tipo control híbrido que combina control y control automático.

El método combina la regulación de velocidad de frecuencia variable autocontrolada y de alta precisión del control de frecuencia del control de frecuencia para mejorar el rendimiento dinámico y constante del sistema de control. Un modelo de simulación que cambia automáticamente entre los dos se establece en la plataforma Matlab / Simulink. Los resultados de la simulación muestran que el método es efectivo y factible.

El motor síncrono de imán permanente tiene las ventajas de una estructura simple, operación confiable, alta densidad de potencia y alta eficiencia, y es fácil de constituir un sistema de control de velocidad de alto rendimiento. Además, con el desarrollo de la tecnología de electrónica de potencia, la tecnología de control de motores, la tecnología informática y el precio de los materiales de imán permanente, se usa ampliamente en muchos campos, como electrodomésticos, vehículos, control industrial, aeroespacial, etc., y es muy Mucho en sistemas de accionamiento eléctrico. Importante valor de la aplicación.

En el sistema de control de velocidad de frecuencia variable, hay dos modos de control diferentes, uno es que controla la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia y el otro es la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia autocontrolada, y los dos métodos de control tienen sus propias ventajas.

Él controla la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia, que también se conoce como el método de control de relación de frecuencia de voltaje constante. Al dar la frecuencia de la corriente del estator del motor, se genera el campo magnético giratorio del espacio de aire correspondiente a la frecuencia, y la velocidad de rotación del motor y el campo magnético giratorio del espacio de aire están estrictamente sincronizados, lo que garantiza que controla la alta precisión de la frecuencia. controlar. Además, su sistema de control de velocidad de conversión de frecuencia de control también tiene las ventajas de una estructura de circuito de control simple y un ajuste conveniente.

Sin embargo, hay desventajas inherentes en este modo de control, a saber, el problema de salida. La regulación de velocidad de frecuencia variable autocontrolada, cuya frecuencia de salida está controlada por un detector de posición del rotor en el eje del motor, y constituye un sistema de circuito cerrado que rastrea automáticamente la posición del rotor por la frecuencia de corriente del estator. Este método puede eliminar fundamentalmente el peligro oculto de la oscilación del rotor y fuera de paso. Esto se debe a que la frecuencia de salida del dispositivo inversor que suministra energía al devanado del estator del motor es controlada por el detector de posición del rotor y siempre se mantiene sincronizada, evitando así el cambio repentino de carga y similares. El fenómeno de fuera de paso, pero el sistema de control es relativamente complicado. Además, debido a la precisión del detector de posición, los parámetros de control del regulador y otros factores, habrá un cierto error estático.

Combinando las ventajas de los dos métodos de control anteriores, este documento propone un método de control de velocidad de motor síncrono con imán permanente de tipo de control híbrido basado en la combinación de su control y control automático [9-11], para poder reproducir mejor dos tipos de control de frecuencia Las ventajas del camino. Al establecer el modelo de sistema correspondiente y el experimento de simulación en la plataforma de simulación Matlab / Simulink, los resultados de la simulación muestran que el método es efectivo y factible.

1

En conclusión

Este artículo propone un método de control de velocidad híbrido de conmutación automática que combina su control y control automático mediante el análisis de las características de su control y autocontrol. El método de control de velocidad adopta el modo de control de bucle cerrado doble de la velocidad y la corriente al inicio, que realiza el arranque rápido del motor, tiene una gran capacidad de carga, evita el riesgo de perder el paso y tiene un buen rendimiento dinámico.

Cuando se cumple la condición de conmutación, cambia al otro modo de control, el proceso de conmutación es suave y rápido, y no se produce una corriente de entrada transitoria. Bajo su control y operación de control, el sistema tiene una mayor precisión de estado estable y una cierta capacidad de carga. Cuando el par de carga cambia en la región estable de control, se utiliza la característica de "auto-equilibrio del ángulo de par-potencia" del motor, y el sistema puede volver al estado estable después de un breve ajuste automático; y cuando la velocidad dada cambia, el cambio rápido al modo de control automático, para evitar la falta de sincronización, y para cambiar al control del control después de que se cumpla la condición de cambio, se realiza el cambio automático entre los El control y el control automático.

Bajo este método, los dos modos de control pueden cambiar sin problemas y con suavidad, y las características de alta precisión de estado estable, solidez dinámica del autocontrol y no pérdida de paso se utilizan completamente, y el estado estable y el rendimiento dinámico del sistema son mejorado. Este método también tiene ciertos defectos. En el modo de control automático, se necesita el sensor de posición para aumentar la señal de velocidad, y el control sin sensor no se implementa completamente. El método tiene cierto valor de aplicación en las ocasiones en las que la velocidad de rotación debe ajustarse rápidamente y la precisión de la velocidad de rotación es alta en el estado estable, como la industria de fibra química textil y vidrio.


Artículo anterior:Rodamiento de montaje correctamente Siguiente artículo:Mantenimiento diario del motor trifásico