Частотнорегулируемый электропривод автономного транспортного средства

Частотнорегулируемый электропривод автономного транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для .повышения надежности в работе электрооборудования в тормозном режиме. Частотно-регулируемый электропривод содержит асинхронный короткозамкнутый двигатель 1, подключенный через автономный инвертор 2 к источнику 4 постоянного тока, блок 10 управления автономным инвертором, вход которого подключен к выходу сумматора 12, соединенного входами с выходами датчика 8 скорости асинхронного двигателя и сумматора 13, входы которого подключены к выходам функционального преобразователя 14 скольжения, регулятора 11 тока автономного инвертора и регулятора 18 тормозного момента, входы которого соединены с выходами блока 19 задания тормозного момента , датчика 8 скорости и блока 20 выделения максимального сигнала, соединенного входами с выходами датчика 9 напряжения на входе автономного инвертора и датчика 21 потока асинхронного двигателя . Причем к входа.м регулятора I I подключены выходы датчика 5 тока и функционального преобразователя 15 тока автономного инвертора, входы которого подключены к выходам датчика 8 скорости и блока 19. 1 з.п. ф., 2 ил. ю (Л с 1чЭ со 4:: СП 00 WJEU

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 60 1 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3859121/31-11 (22) 22.02.85 (46) 23.02.87. Бюл. № 7 (71) Пермский политехнический институт (72) М. Я. Кривицкий, С. В. Поносов, А. П. Иванов, Я. А. Брискман и И. В. Калинин (53) 621.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1079423, кл. Н 02 Р 3/22, 1983. (54) ЧАСТОТНО-РЕГУЛ ИРУЕМЫЛ

ЭЛЕКТРОПРИВОД АВТОНОМНОГО

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для .повышения надежности в работе электрооборудования в тормозном режиме. Частотно-регулируемый электропривод содержит асинхронный короткозамкнутый двигатель I, подключенный через автономный инвертор 2 к источнику 4 постоянного тока, блок 10 управления автономным инвертором, вход которого подключен к выходу сумматора 12, соединенного входами с выходами датчика 8 скорости асинхронного двигателя и сумматора 13, входы которого подключены к выходам функционального преобразователя 14 скольжения, регулятора 11 тока автономного инвертора и регулятора 18 тормозного момента, входы которого соединены с выходами блока 19 задания тормозного момента, датчика 8 скорости и блока 20 выделения максимального сигнала, соединенного входами с выходами датчика 9 напряжения на входе автономного инвертора и датчика 21 потока асинхронного двигателя. Причем к входам регулятора 1! подключены выходы датчика 5 тока и функционального преобразователя 15 тока автономного инвертора, входы которого подключены к выходам датчика 8 скорости и блока 19. 1 з.п. ф., 2 ил.

1291458

10

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на транспорте.

Цель изобретения — повышение надежи ост и в тор м озно м реж и м е.

На фиг. 1 представлена принципиальная блок-схема частотно-регулируемого электропривода автономного транспортного средства; на фиг. 2 — блок-схема регулятора тормозного момента.

Частотно-регулируемый электропривод автономного транспортного средства (фиг. 1) содержит асинхронный короткозамкнутый двигатель 1, подключенный через автономный инвертор 2 с емкостным фильтром 3 на входе к источнику 4 постоянного тока, датчик 5 тока автономного инвертора, подключенный к автономному инвертору блок 6 тормозных резисторов с датчиком 7 напряжения, датчик 8 скорости асинхронного двигателя, датчик 9 напряжения на входе автономного инвертора, блок 10 управления и регулятор. 11 тока автономного инвертора, сумматор 12, выход которого соединен с входом блока 10 управления автономным инвертором, а один из входов— с выходом сумматора 13, один из входов которого соединен с выходом функционального преобразователя 14 скольжения, функциональный преобразователь 15 тока автономного инвертора, выполненный на соединенных последовательно блоке 16 умножения и усилителе 17, регулятор 18 тормозного момента, входы а, б, в которого соответственно соединены с выходами блока 19 задания тормозного момента, датчика 8 скорости асинхронного двигателя и блока 20 выделения максимального сигнала, соединенного входами с выходами датчиков потока 21 асинхронного двигателя, напряжения 9 на входе автономного инвертора и напряжения 7 блока тормозных резисторов, причем выход датчика 8 скорости асинхронного двигателя соединен с другим входом сумматора 12, входом функционального преобразователя 14 скольжения и одними из входов функционального преобразователя 15 тока автономного инвертора и регулятора 11 тока автономного инвертора, другие входы последнего из которых соединены с выходами датчика 5 тока автономного инвертора и функционального преобразователя 15 тока автономного инвертора, а выход — к второму входу сумматора 13, третий вход которого соединен с выходом регулятора 18 тормозного момента. Другой вход функционального преобразователя 15 тока автономного инвертора соединен с выходом блока

19 задания тормозного момента, а вход усилителя 17 и другой вход и выход блока 16 умножения являются соответственно одними и другим входами и выходом функционального преобразователя 15 тока автономного инвертора.

Регулятор 18 тормозного момента (фиг. 2) содержит сумматор 22, выход которого соединен с одним из входов блока 23 умножения, другой вход которого подключен к выходу функционального преобразователя 24 тормозного момента, а выход — к входу блока 25 коррекции, причем входы сумматора 22, вход функционального преобразователя 24 тормозного момента и выход блока 25 коррекции являются соответственно входами а, в, б, и выходом регулятора 18 тормозного момента.

Частотно-регулируемый электропривод автономного транспортного средства работает следующим образом.

Управление тормозным режимом осуществляется регулированием частоты -переключения тиристоров инвертора. Частота переключения формируется как сумма частоты вращения двигателя и частоты скольжения. Управляющая частота скольжения формируется как сумма опорного сигнала, зависящего от скорости и снимаемого с выхода функционального преобразователя скольжения, настроенного на базовое значение тормозного момента, и двух корректирующих сигналов, один из которых поступает с выхода регулятора 11 тока автономного инвертора, а другой — с выхода регулятора 18 тормозного момента.

На вход а регулятора тормозного момента поступает задакнций сигнал с выхода блока 19, а на вход в — сигнал с выхода блока 20 выделения максимального сигнала. На входы блока 20 подаются нормированные сигналы с выхода одного из датчиков 9 или 7 напряжения и с выхода датчика 21 магнитного потока асинхронного двигателя. Блок 20 пропускает на выход максимальный из двух сигналов.

Если на входах блока 20 присутствуют сигналы, соответствующие базовым величинам магнитного потока и напряжения, то на выходе блока 20 присутствует сигнал, соответствующий базовому значению тормозного момента.

В первой зоне при скоростях асинхронного двигателя, меньших номина.пьной, на выходе блока 20 присутствует сигнал, соответствующий магнитному потоку, и регулятор 18 функционирует как регулятор потока. Во второй зоне при скоростях выше номинальной на выходе блока 20 действует сигнал, соответствующий напряжению статора, и регулятор 18 выполняет функцию регулятора напряжения.

Функциональный преобразователь 15 тока автономного инвертора, формирующий заданное значение тока инвертора, является преобразователем двух входных сигналов, и ошибка задания на er.о выходе, независимо от режима работы, мала.

Рассмотрим установившийся режим, при котором сигнал с выхода блока 19 задания соответствует базовому тормозному мо1291458 менту. При этом магнитный поток также соответствует базовому значению и опорное скольжение на выходе функционального преобразователя 14 скольжения в точности соответствует скольжению установившегося режима, заданное значение тока автономного инвертора на выходе функционального преобразователя 15 соответствует фактическому току автономного инвертора установившегося режима, и первый корректирующий сигнал скольжения с выхода регулятора 11 тока автономного инвертора равен нулю. Сигнал на выходе блока 20 выделения максимального сигнала соответствует базовому значению тормозного момента и равен по модулю сигналу с выхода блока 9 задания, поэтому второй корректирующий сигнал на выходе регулятора 18 тормозного момента также равен нулю.

Рассмотрим установившийся режим, при котором сигнал с выхода блока задания 19 меньше базового значения. При каждой данной скорости ротора асинхронного электродвигателя сигнал опорного скольжения на выходе функционального преобразователя 14 соответствует базовому значению тормозного момента, а сигнал задания тока автономного инвертора на выходе функционального преобразователя 15 и сигнал коррекции на выходе регулятора 11 также соответствует заданному значению тормозного момента. При этом сигнал на выходе блока 20 выделения максимального сигнала больше, чем сигнал на выходе бло- ка 19 задания. Регулятор 18 тормозного момента компенсирует большую часть рассогласования сигнала блока 19 задания и сигнала, пропорционального величине тор1 мозного момента с выхода блока 20 выделения максимального сигнала с помощью второго корректирующего сигнала скольжения, поступающего на сумматор 13, но остается малая статическая ошибка, вносимая функциональным преобразователем 14. При наличии интегральной составляющей в законе регулирования регулятора тормозного момента статическая ошибка равна нулю.

Повышение качества переходных процессов в тормозном режиме работы электропривода обеспечивается выбором соответствующих значений параметров регуляторов.

Так как свойства асинхронного электропривода существенно зависят от скорости, предусмотрена возможность корректировки коэффициентов усиления регуляторов при изменении скорости в соответствии с предварительно рассчитанной функциональной зависимостью, реализуемой функциональным преобразователем 24. При этом разность (алгебраическая сумма) задающего сигнала и сигнала обратной связи вычисляется сумматором 22. Сигнал разности с выхода сумматора 22 перемножается в блоке 23 с выходным сигналом функционального преобразователя 25, характеризующим

40 g$

55 коэффициент усиления регулятора, и преобразовывается блоком 25 коррекции в соответствии с его передаточной функцией.

Форл:ула изобретения

1. Частотно-регулируемый электропривод автономного транспортного средства, содержащий асинхронный короткозамкнутый двигатель, подключенный к источнику постоянного тока через автономный инвертор и емкостный фильтр, блок тормозных регистров, подключенные выходами к входам блока выделения максимального сигнала датчик напряжения на входе автономного инвертора и датчик магнитного потока асинхронного двигателя, первый сумматор, подключенный выходом к входу блока управления автономным инвертором, а одним из входов к выходу датчика скорости асинхронного двигателя, с которым соединен вход функционального преобразователя скольжения, регулятор тормозного момента, к одним из входов которого подключены выходы блока задания тормозного момента и блока выделения максимального сигнала, отлинаюигийся тем, что, с целью повышения надежности в тормозном режиме, он снабжен датчиком тока автономного инвертора, регулятором тока автономного инвертора и состоящим из соединенных последовательно усилителя и блока умножения функциональным преобразователем тока автономного инвертора и соединенным выходом с другим входом первого сумматора вторым сумматором, входы которого подключены к выходам функционального преобразователя скольжения, регулятора тормозного момента и регулятора тока автономного инвертора, входы которого соединены с выходами датчиков тока автономного инвсртора и скорости асинхронного двигателя и функционального преобразователя тока автономного инвертора, один из входов которого подключен к выходу блока задания тормозного момента. а другой — к выходу датчика скорости асинхронного двигателя, с которым соединен другой вход регулятора тормозного момента, причем выход н другой вход блока умножения и вход усилителя являются соответственно выходом, одним и другим входами функционального преобразователя тока автономного инвертора.

2. Электрон ривод по п. 1. отлинаюигийся тем, что регулятор тормозного момента выполнен из соединенных последовательно блоков коррекции и умножения, к входам последнего пз которых подключены выходами функциональный преобразователь тормозного момента и третий сумматор, входы последнего из которых, вход функционального преобразователя тормозного момента и выход блока коррекции являются соответственно одними и другим входами и выходом регулятора тормозного момента.

1291458

Составитель Л. Резникова

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор E. Рошко

Заказ 193/22 Тираж 599 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4