Устройство для частотного регулирования асинхронного электропривода в режиме торможения

Устройство для частотного регулирования асинхронного электропривода в режиме торможения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЭ.ЮЛЮЪ

РЕСПжЛИН,SU„„1100696

3459 Н 02 P 3 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫЬай, g i., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ (21) 3552938/24-07 (22) .17.02.83 (46) 30.06. 84. Бюл. В 24 (72) М.Е. Шор н Я.А. Брискман (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования (53) 621.337.52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 546507, кл. В 60 L 7/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3407687/07, кл.Н 02 Р 3/22, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВОДЛЯ ЧАСТОТНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ АСИНХРОННОГО. ЭЛЕКТРОПРИВОДА В РЕЖИМЕ ТОРМОЖЕНИЯ, содержащее преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, к выходу которого подключен асинхронный электродвигатель, тормозной резистор в цепи постоянного тока преобразователя частоты, датчик напряжения в звене постоянного тока и датчик магнитного потока асинхронного электродвигателя, соединенные с входами блока выделения максимального сигнала, выход которого через блок сравнения подключен к преобразователю напряжение-частота, а выход последнего связан с первым входом блока алгебраического сумматора частот, второй вход которого соединен с датчиком частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя, выход сумматора частот через блок формирования управляющих импульсов подключен к инвертору преобразователя частоты, второй вход блока сравнения подключен к блоку задания уставки тормозного режима, отличающееся тем, что, с целью повьыения энергетических показателей электропривода без увеличения установленной мощности силового оборудования, в устройство введен блок коррекции частоты скольжения, состоящий из последовательно 3 соединенных анализатора диапазонов частоты вращения, вход которого подключен к датчику частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя, регистра памяти кода частоты

Ф» вращения, постоянного программируе мого запоминающего блока задания

М Й кода частоты скольжения и преобразователя кода в частоту с входом опорной частоты и выходом частоты скольжения, причем упомянутый вход опорной частоты подключен к выходу преобразователя напряжение-частота, а вьг ОЪ ход частоты скольжения — к первому входу алгебраического сумматора частот

1100696

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к области частотноуправляемых электропрнводов переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями и преобразователями частоты с промежуточным звеном постоянного тока, применяемых, например, на контактном и автономном электрическом подвижном составе.

Известно устройство для частот- tp ного регулирования асинхронного элект ропривода в режиме торможения, содержащее преобразователь с явно выраженным звеном постоянного тока, снабженным датчиком постоянного тока, под- 1S ключенным к одному входу устройства сравнения, на другой вход которого подано напряжение уставки, а выход соединен с преобразователем напряжения в частоту скольжения асинхрон- 2D ного электродвигателя (13.

В этом устройстве минимизируется потребление энергии от внешнего источника, но недостаточная устойчивость устройства может приводить к 25 переходу системы в. режим самовозбуждения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для частотного регулирования асинхронного электро- 3р привода в режиме торможения, содержащее преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, к выходу которого подключен асинхронный электродвигатель, тормозной резистор в цепи постоянного тока преобразователя частоты, датчик напряжения в звене постоянного тока и датчик магнитного потока асинхронного электродвигателя соединены с входа- 4р ми блока выделения максимального сигнала, выход которого через блок сравнения подключен к преобразователю напряжение - частота, а выход последнего соединен с первым входом 45 блока алгебраического сумматора частот, второй вход которого соединен с датчиком частоты вращения .ротора асинхронного электродвигателя, при этом выход сумматора частот через блок формирования управляющих им пульсов подключен к инвертору преобразователя частоты, второй вход блока сравнения подключен к блоку задания уставки тормозного режима. Это устройство позволяет осуществлять в электроприводе тормозной режим без . потребления энергии от внешнего источника (2J.

Недостатком известного устройства является наличие статизма регулирования напряжения в звене постоянного тока, возникающего при поддержании в устройстве оптимального тока, возникающего при поддержании в устройстве оптимальной величины частоты скольжения асинхронного электродвигателя. Указанный недостаток возникает вследсвтие отсутствия при формировании частоты скольжения учета ее зависимости от частоты ввашения ротора электродвигателя, которая может быть задана программно. Статизм регулирования напряжения, возникающий в устройстве, приводит к снижению энергетических показателей электроприводаи увеличению установочной мощности силового оборудования.

Цель изобретения — повышение энергетических показателей электропривода без увеличения установочной мощности силового оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что .в устройство для частотного регулирования асинхронного электропривода, в режиме торможения, содержащее преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, к выходу которого подключен асинхронный электродвигатель, тормозной резистор в цепи постоянного тока преобразователя частоты, датчик напряжения в звене постоянного тока и датчик магнитного потока асинхронного электродвигателя, соединенные с входами блока выделения максимального сигнала, выход которого через блок сравнения подключен к преобразователю напряжение — частота, а выход последнего связан с первым входом блока алгебраического сумматора частот, второй вход которого соединен с датчиком частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя, выход сумматора частот через блок формирования управляющих импульсов подключен к инвертору преобразователя частоты, второй вход блока сравнения подключен к блоку задания уставки тормозного режима, введен блок коррекции частоты скольжения, состоящий из последовательно соединенных анализатора диапазонов частоты вращения, вход которого подключен к датчику вращения ротора асинхронного электродвигателя, регистра памяти кода частоты вращения, постоянного ченными между выходом преобразователя 13 напряжение — частота и первым входом алгебраического сумматора

14 частот.

Устройство работает следующим образом.

В постоянный программируемый запоминающий блок 19 задания кода частоты скольжения занесена расчетная зависимость частоты скольжения от частоты вращения ротора при фиксированном значении опорной частоты.

Для поддержания постоянства заданного параметра регулирования (напряжения или магнитного потока асинхронного электродвигателя), величина которого задается уровнем сигнала блока 12 задания уставки тормозного режима, достаточно поддерживать такое. постоянное значение напряжения на выходе блока 11 сравнения, которому соответствует расчетное зна= чение опорной частоты на выходе преоб разователя 13 напряжение — частота.

При этом процесс регулирования будет сводиться к изменению отклонения опорной частоты от расчетного значения на величину, определяемую отклонением величины сигнала обратной связи, поступающего через блоки 10 и 11 с датчиков 7(8) напряжения и датчика

9 магнитного потока, причем увеличение сигнала обратной связи приводит к уменьшецию величины опорной частоты,. в результате зависимость частоты скольжения от частоты вращения ротора подцерживается во всем скоростном диапазоне автоматически благодаря ее программному заданию.

Поддержание постоянства заданного параметра регулирования обеспечивается выдерживанием опорной частоты в окрестности расчетного значения.

Статизм регулирования ho всем скоростном диапазоне отсутствует, поэтому настройку устойчивости системы, определяемой величинами коэффициентов передачи блоков 11 и 13, можной производить без ухудшения ее энергетических характеристик. ю

Таким образом,.предлагаемое уст.ройство позволяет поддерживать заданные значения параметров регулирования во всем скоростном диапазоне, при этом повышаются энергетические показатели электропривода без увели1100696 программируемого запоминающего блока задания кода частоты скольжения и преобразователя кода в частоту с входом опорной частоты и выходом частоты скольжения, причем упомянутый вход опорной частоты подключен к выходу преобразователя напряжение — . частота, а выход частоты скольжения— к первому входу. алгебраического сумматора частот. 10

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для частот ного регулирования асинхронного электропривода в режиме. торможения.

Устройство содержит источник пере- 15 менного напряжения (синхронный генератор ) 1, подключенный через выпрямитель 2 с емкостным фильтром 3 и автономный инвертор 4 напряжения, образующие преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, к асинхронному короткозамкнутому двигателю 5. В звено постоянного, тока преобразователя частоты включен тормозной резистор 6.,25

Устройство содержит датчик 7 вып.рямленного или датчик 8 переменного напряжения асинхронного электродвига-. теля 5 и датчик 9 магнитного потока асинхронного электродвигателя 5, которые через блок 10 выделения максимального сигнала подключены к первому входу блока 11 сравнения, второй вход которого соединен с блоком 12 задания установки тормозного режима.

Выход блока 11 подключен к входу преобразователя 13 напряжение — частота, выход которого через блок коррекции частоты скольжения соединен с первым входом алгебраического сум- 40 матора 14 частот, второй вход которого подключен к датчику 15 частоты вращения ротора асинхронного электро- . двигателя, а выход сумматора 14 через блок 16 формирования управляющих им- 45 пульсов подключен к автономному ин вертору 4 напряжения. Блок коррекции частоты скольжения состоит из последовательно соединенных анализа.тора 17 диапазонов частоты вращения, 50 вход которого подключен к датчику 15 частоты вращения ротора, регистра 18 памяти кода частоты вращения, постоянного программируемого запоминающего блока 19 задания кода частоты скольжения и преобразователя 20 кода в частоту с входом опорной частоты к выходом частоты скольжения, подклю5 1100696 чения установочной мощности силового оборудования. Устройство может быть применено как при амплитудном, так и при широтно-импульсном способах регулирования выходного напряжения инвертора.

Заказ 4593/41. Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Тарасов

Редактор Л. Алексеенко Техред M. Надь Корректор.А. - Тяско