1.2.6. Модель АД при импульсном питании
В
современном приводе АД очень часто питаются от импульсных источников с
постоянным (ШИП) или переменным (НПЧ) уровнем напряжения в интервалах между коммутациями
ключей и для анализа электромагнитных процессов в этом случае необходима
динамическая модель двигателя, позволяющая определить ток статора или
передаточную функцию . Это можно сделать, пользуясь тем, что
в межкоммутационных интервалах векторное уравнение статора АД в неподвижных
координатах
имеет
вид
(1)
где – переходная индуктивность статора, а
– падение
напряжения создаваемое в обмотках статора магнитным потоком ротора.
Разделим векторы в уравнении (1) на проекции
Но -проекции
векторов тока и напряжений соответствуют реальным величинам тока и напряжений в
фазе
,
поэтому
(2)
т.е.
обмотку статора АД можно представить схемой замещения и структурной схемой в
виде апериодического звена первого порядка с постоянной времени
,
представленными на рисунке 1.23.
В ШИП напряжение статора в пределах
межкоммутационного интервала имеет постоянное значение, соответствующее
состоянию ключей инвертора, а ЭДС ротора равна
. Приближенное равенство
справедливо в предположении о малой величине начальной фазы
ЭДС, что близко к
действительной картине процессов в АД. При частоте коммутации более чем на
порядок превышающей частоту основной гармоники при расчетах можно считать, что
в пределах межкоммутационного интервала
.
В НПЧ с
естественной коммутацией является синусоидальной функцией
времени с параметрами, определяемым состоянием ключей. В случае высокочастотной
искусственной коммутации можно считать, что в межкоммутационном интервале
и
соответствует некоторому среднему значению.