Разработка автоматических систем состоит из следующих этапов: изучение управляемого объекта; определение его характеристик, параметров, условий работы и воздействий, которые он испытывает; формулирование требований, предъявляемых к системе; выбор функциональной схемы, разработка принципиальной схемы автоматической системы, выбор и расчет ее элементов и параметров на основе требований, предъявляемых к статическим свойствам системы; составление структурной схемы, характеризующей динамику системы; исследование устойчивости системы; выбор корректирующих устройств на основе требований, предъявляемых к динамическим свойствам системы (качество процесса управления).
Управление САУ возможно тремя способами:
1) Изменение модуля того или иного вектора;
2) Изменение модуля и аргумента;
3) Изменение проекции вектора на координатную ось.
Отсюда имеем три варианта построения САУ системы «ПЧ - АД»
1 - Скалярное управление;
2 - Полярное управление (модуль, фаза);
3 - Векторное управление (проекции на оси).
U/f-регулированием, или скалярным регулированием, скорости электропривода с асинхронным двигателем называют регулирование, при котором изменение скорости достигается путем воздействия на частоту напряжения на статоре при одновременном изменении модуля этого напряжения. При U/f-регулировании напряжение и ток рассматриваются как скалярные величины, т.е. используются модули этих величин.
При U/f - регулировании вид механической характеристики определяется тем, как соотносятся между собой частота и значение напряжения питания статора двигателя. Таким образом, частота и напряжение выступают как два управляющих воздействия, которые обычно регулируются совместно. Такой способ регулирования скорости АД называется частотным, а характер согласования напряжения и частоты - законом частотного регулирования.
В значительном числе случаев желаемым законом регулирования считается такой, при котором во всем диапазоне регулирования скорости поддерживается постоянство перегрузочной способности двигателя:
Системы скалярного управления применяются в ЭП с наибольшим диапазоном регулирования скорости, которые работают при малых изменениях нагрузки. На этом участке ошибка регулирования очень мала и она определяется сопротивлением ротора, и поэтому эти системы выполняются без обратных связей.
Различают три закона скалярного управления, выбор которого зависит от характера изменения нагрузки на валу при изменении скорости:
1. Регулирование при поддержании постоянного потокосцепления статора: (за счет ),
где f - частота напряжения на статоре (Mкрит= const).