Асинхронный электропривод
Патент 1150723
Авторы
Классы МПК
Асинхронный электропривод
Иллюстрации
Реферат
АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель с фазным ротором, тиристорный преобразователь, ;выходом подключенный к роторной цепи электродвигателя, систему управления, выход которой связан с управляющим входом тиристорного преобразователя, датчик частоты тока ротора, снабженный первым блоком задержки, нуль-орган , операционный усилитель, блок формирования сигнала задания, первым входом соединенный с источником задания, вторым входом - с выходом датчика частоты тока ротора, а выходом - с входом системы управления , отличающий ся тем, что, с целью повышения точности регулирования скорости, датчик частоты тока ротора дополнительно снабжен фильтром низких частот, вторым блоком задержки и аналоговым делителем, при этом вход Делимое аналогового делителя через фильтр низкихчастот подключен к фазному ротору, вход Делитель аналогового делителя через первый блок задержки подключен к выходу фильтра низких-частот, а выход аналогового делителя подключен к выходу операционного усилителя, (Я управляющий вход которого через нуль-орган и второй блок задержки соединен с виходом первого блока задержки.
(l9) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
4(51) Н 02 P 5 34
i.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;:
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3642750/24-07 (22) 14.09.83 (46) 15.04.85. Бюл. ¹ 14 (72) Л.И.Гитман (53) 621.3.076.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 714608, кл. Н 02 P 5/34, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР № 1001411, кл. Н 02 P 5/34, 1981. (54)(57) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель с фазным ротором, тиристорный преобразователь, .выходом подключенный к роторной цепи . электродвигателя, систему управления, выход которой связан с управляющим входом тиристорного преобразователя, датчик частоты тока ротора, снабженный первым блоком задержки, нуль-орган, операционный усилитель, блок формирования сигнала задания, первым входом соединенный с источником задания, вторым входом — с выходом датчика частоты тока ротора, а выходом — с входом системы управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования скорости, датчик частоты тока ротора дополнительно снабжен фильтром низких частот, вторым блоком задержки и аналоговым делителем, при этом вход Делимое" аналогового делителя через фильтр низких-частот подключен к фазному ротору, вход
"Делитель аналогового делителя через первый блок задержки подключен к выходу фильтра низких частот, а
Р выход аналогового делителя подключен к выходу операционного усилителя, управляющий вход которого через нуль-орган и второй блок задержки соединен с виходом первого блока задержки.
1150723
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах, а именно, в системах управления вентильными преобразователями, предназначенными для управления скоростью асинхронных электродвигателей.с фазным ротором.
Известен асинхронный тиристорный электропривод, содержащий электро- 10 двигатель с фазным ротором и тиристорный регулятор с системой управле1 ния. Датчик обратной связи электропривода выполнен в виде последовательно соединенных фильтра, формиро- 15 вателя прямоугольных импульсов, и сумматора, преобразователя частоты в напряжение и усилителя jf) .
Недостатком данного электропривода является низкое быстродействие вслед-2О ствие контроля датчиком обратной связи среднего значения скорости вращения ротора электродвигателя.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 25 мому результату является асинхронный тиристорный электропривод, содержащий электродвигатель с фазным ротором и тиристорный преобразователь, включенный в роторную цепь электродвига- ЗО теля, датчик частоты тока ротора, выполненный в виде нуль-органа, блока задержки и последовательно соединенных стабилизатора, выпрямителя и операционного усилителя, выход датчика
35 тока ротора через блок формирования подключен к системе управления преобразователем $2(.
Недостатком известного устройства является влияние на выходной сигнал 4О датчика частоты тока сигнала помехи, выражающееся в том что при Работе электропвигателя поп нагрузкой из-эа падения напряжения на сопротивлении
РотоРа величина РотоРного напряжения не соответствует скольжению, что в конечном итоге приводит к появлению дополнительной погрешности измерения величины скорости вращения ротора двигателя.
Цель изобретения — повьппение точности регулирования скорости эа счет павьппения помехоустойчивости датчика частоты тока ротора.
Указанная цель достигается тем, 55 что,в асинхронном электроприводе, содержащем электродвигатель с фазным ротором, тиристорный преобразователь, выходом подключенный к роторной цепи электродвигателя, систему управления, выход которой связан с управляющим входом тиристорного преобразователя, датчик частоты тока ротора, снабженный первым блоком задержки, нульорган, операционный усилитель, блок формирования сигнала задания, первым входом соединенный с источником задания, вторым входом — с выходом датчика частоты тока ротора, а выходом — с входом системы управления, датчик частоты тока ротора дополнительно снабжен фильтром низких частот, вторым блоком задержки и аналоговым делителем, при этом вход Делимое аналогового делителя через фильтр низких частот подключен к фазному ротору, вход "Делитель аналогового делителя через первый блок задержки подключен к выходу фильтра низких частот, а выход аналогового делителя подключен к выходу операционного усилителя, управляющий вход которого через нуль-орган и второй блок за-держки соединен с выходом первого блока задержки, На фиг. 1 показана функциональная схема асинхронного электропривода; на фиг. 2 — временные диаграммы.
Устройство содержит асинхронный электродвигатель i с фазным ротором, тиристорный преобразователь 2, выходом подключенный к роторной цепи электродвигателя 1, а управляющий вход тиристорного преобразователя соединен с выходом системы управления 3. Вход системы управления соединен с выходом блока формирования сигнала задания 4, первый вход которого связан с источником задания 5, а второй вход — с датчиком частоты тока 6, который содержит фильтр низ ких частот 7, первый и второй блоки задержки 8 и 9, нуль-орган 10, аналоговый делитель 1l, операционный усилитель 12. Вход "Делимое" аналогового делителя IO через фильтр низких частот 6 подключен к роторной цепи электродвигателя, вход "Делитель" аналогового делителя 10 через первый блок задержки 7 подключен к выходу фильтра низких частот, а выход аналогового делителя подключен к входу операционного усилителя 12, управляющий вход которого через нульорган 9 и второй блок задержки соединен с выходом первого блока задержки., 1150723
Устройство работает следующим образом.
При подаче на вход блока формирования сигнала задания 4 напряжения от источника задания на его выходе формируется сигнал, воздействующий на систему управления преобразователя 3 таким образом, что на вентили тиристорного преобразователя 2 начинают подаваться управляющие импульсы !О в соответствии с заданным алгоритмом управления. Электродвигатель 1 приводится во вращение.
На вход фильтра 7 датчика частоты тока 6 ротора подается роторное напряжение. Это напряжение фильтруется (фиг, 2, кривая 13) и подается на входы блока задержки 8 и делитель 11.
Время задержки сигнала блоками 8 и 9 равно постоянной величине, задава- 2п емой заранее. Пройдя последовательно блоки задержки 8 и 9 (фиг. 2, кривые
14 и 15), напряжение поступает на вход нуль-органа 10, который при достижении напряжением нуля форми- 25 рует на выходе короткий импульс (фиг. 2, кривая 16), переводящий усилитель 12 из режима "Хранение" в режим "Выборка" на время действия указанного импульса. Вход усилителя присоединен к выходу аналогового
1 делителя 11, осуществляющего непрерывное деление напряжения на выходе
I фильтра 7 на это же напряжение, но задержанное блоком задержки 8. Таким образом, дважды за период на выходе усилителя 12 устанавливается напряжение, равное частному от деления указанных напряжений в моменты выборки сигнала, т.е. в моменты прихода 4О на усилитель 12 импульсов нуль-органа 10.
Покажем, что величина напряжения на выходе усилителя 12 пропорциональна частоте тока ротора в каждый полу-45 период роторного напряжения.
Напряжение на выходе фильтра 7 описывается уравнением, справедливым для любого мгновенного значения скорости
uq, доeiAя )
1 где А — амплитуда напряжения; о са — угловая частота тока ротора; текущее время.
Напряжение на выходе блока задержки 8 описывается уравнением 1 у = 11 о зю < > НЖ, б где c — время задержки блока задержки 8.
Соответственно на выходе блока задержки 9 азв "о п 1(")
Указанные напряжения подаются на входы делителя 11 и нуль-органа 10.
Мгновенные значения напряжения на входах делителя в момент выдачи импульса нуль-органом 10 выражаются в соответствии с приведенными формулами следующим образом: на входе "Делимое"
gg = A,ala Ыы,. на входе "Делитель ! „= A,sin (д . Частное от деления этих величин выражается формулой
U - Ясо Я . т.е. для. заданного значения времени и задержки а частное от деления указанных величин есть величина постоянная и зависит только от значения мгновений скорости (т.е. частоты тока ротора). Кроме того, получаемая величина не зависит от значения амплитуды роторного напряжения, а значит выходной сигнал датчика не подвержен влияниям помех (фиг. 2, кривая 17), возникающих вследствие колебаний напряжения сети или нагрузки электро двигателя 1, что позволяет точнее измерять частоту вращения, а следовательно, повысить точность регулирования.
1150723
Заказ 2158/42 Тираж 646
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель В. Тарасов
Редактор К. Волощук Техред С.Легеза Корректор В. Гиряяк