Устройство для управления преобразователем с непосредственной связью,питающим вентильный двигатель

Устройство для управления преобразователем с непосредственной связью,питающим вентильный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах упрайления вентильными двигателями. Целью изобретения является повышение качества регулирования. Фазосдвигающий блок 2 генерирует сигналы, состоящие из импульсов со сдвигом 60 эл. град. На выходе формирователя 3 длительности импульсов формируются сигналы длительностью 120 эл. град., соответствующие зоне проводимости каждого тиристора. При совпадении во времени сигналов с выхода формирователя 3 и с выходов блоков 1.1 -1.6 синхронизации на выходе блока 4 элементов И формируются узкие импульсы, которые складываются со сдвоенными выходными импульсами блока 2 в блоке 5 элементов ИЛИ. В результате на выходе последнего формируются три импульса - два со сдвигом 60 эл град, и третий в соответствующей точке зоны проводимости. Распределитель 6 формирует сигналы, соответствующие очередности включения каждой из щести групп тиристоров. С помощью третьего дополнительного импульса исключается угловая несимметрия фаз. Таким образом , улучшаются энергетические показатели и расширяется частотный диапазон работы преобразователя. 1 ил. i (Л u,-Ui.s GO о со О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (дц 4 Н 02 М 5 27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

dI

dfdd иб, иаб иб.s ибб ибб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3795995/24-07 (22) 01.10.84 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Киевски и политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А. Н. Закладной, Л. Н. Лебедев, С. Л. Прядко и В. А. Компанеец (53) 621.316.727 (088.8) (56) Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами/

/Под ред. В. М. Куповича и др. М.: Энергоиздат, 1982, с. 145.

Авторское свидетельство СССР № 970629, кл. Н 02 М 5/27, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ, ПИТАЮЩИМ ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления вентильными двигателями.

Целью изобретения является повышение

ÄÄSUÄÄ 1310967 качества регулирования. Фазосдвигающий блок 2 генерирует сигналы, состоящие из импульсов со сдвигом 60 эл. град.

На выходе формирователя 3 длительности импульсов формируются сигналы длительностью 120 эл. град., соответствующие зоне проводимости каждого тиристора. При совпадении во времени сигналов с выхода формирователя 3 и с выходов блоков 1.1 — 1.6 синхронизации на выходе блока 4 элементов И формируются узкие импульсы, которые складываются со сдвоенными выходными импульсами блока 2 в блоке 5 элементов ИЛИ. В результате на выходе последнего формируются три импульса — два со сдвигом 60 эл град. и третий в соответствующей точке зоны проводимости.

Распределитель 6 формирует сигналы, соответствующие очередности включения каждой из шести групп тиристоров. С помощью третьего дополнительного импульса исключается угловая несимметрия фаз. Таким образом, улучшаются энергетические показатели и расширяется частотный диапазон работы преобразователя. ил.

1310967

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения системы управления вентильными двигателями.

Целью изобретения является повышение качества регулирования.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство для управления преобразователем с непосредственной связью содержит блоки 11 — 16 синхронизации, фазосдвигающий блок 2, соединенный с формирователем 3 длительности импульсов, блок 4 элементов И, блок 5 элементов ИЛИ. Выход формирователя 3 соединен с входом блока 4, состоящего из шести элементов И. Выход блока 4 соединен с входом блока 5, выход блока 5 соединен со входом распределителя 6.

Каждый блок синхронизации содержит согласующий трансформатор 7, имек>щий три вывода. Средний вывод трансформатора 7 соединен с общим выводом устройства, а два других вывода соединены с входами компараторов 8.1 и 8.2. Другие входы компараторов соединены между собой и подключены к источнику опорного напряжения

Uon. Выходы компараторов через ограничители 9.1 и 9.2 напряжения соединены с входами RS-триггера 10. Выходы RS-триггеров 10 блоков 1.1 — 1.6 соединены с входами распределителя 6 и с входами формирователей 11 коротких импульсов. Выходы формирователей 11 блоков 1.1 — 1.6 соединены с входами блока 4 и с входами элемента ИЛИ 12. Выход элемента ИЛИ 12 соединен с входом усилителя 13, выход которого соединен с входом преобразователя 14 частоты в напряжение. Выход блока преобразователя 14 является выходом ,датчика скорости двигателя.

Устройство работает следующим образом.

При подаче линейного напряжения трехфазного преобразователя при вращающемся двигателе на первичные обмотки трансформаторов 7 блоков 1.1 — 1.6 на вторичных обмотках появятся два симметричных противофазных напряжения U,,U Эти напряжения поступают на инвертирующие входы компараторов 8.1 — 8.2 блоков 1.1 — 1.6, на неинвертирующие входы которых подается отрицательное напряжение

При переходе напряжений U,,Ц, от положительных значений к отрицательным в момент равенства его с опорным происходит переключение компаратора 8.1 из состояния отрицательного насыгцения в положительное. Аналогичный процесс происходит и с компараторами 8.2.

Ограничители 9.1 — 9.2 блоков 1.1 — 1.6 ограничивают положительный сигнал компараторов 8.1 и 8.2 до уровня логической «1».

При поступлении на входы R или S положительного сигнала RS-триггер 10 уста5

35 навливается в состояние логического «О» или логический «1». Таким образом, на выходах

RS-триггеров 10 появляются сигналы

U — U <, сдвинутые один относительно другого на 120 эл.град. и длительностью

180 эл. град.

Провалы в синхронизирующем напряжении вызовут переключение компараторов

8.1 в состояние положительного насыщения, однако RS-триггер 10 не изменит своего состояния до тех пор, пока на его второй вход не поступит сигнал с выхода компаратора 8.2 в момент равенства противофазного синхронизирующего напряжения с опорным. Таким образом, удается отстроиться от периодических провалов напряжения вентильного двигателя и повысить качество регулирования.

С помощью сопротивления в цепи положительной обратной связи компараторов выбирают коэффициент положительной обратной связи таким, что незначительные пульсации напряжения и случайные возмущения находятся в зоне Л! !. Изменяя величину AU и U«, уменьшают фазовую погрешность до требуемого уровня.

При переходе RS-триггера 10 из состояния логической «1» в состояние логического «0» формирователи 11 формируют короткие импульсы. Сигналы с выходов формирователей 11 блоков 1.1 — 1,6 поступают на входы элемента ИЛИ 12 и на его выходе формируются импульсы с частотой

2mW, которые поступают на ключевой усилитель 13. Амплитуда импульсов с помощью усилителя 13 усиливается до уровня, задаваемого напряжением питания, причем длительность входных и выходных импульсов не меняется. Увеличение площади импульсов за счет усиления позволяет повысить точность измерения скорости вентильного двигателя. Преобразование частоты следования импульсов в аналоговый сигнал производится в преобразователе 14 активным RS-фильтром, выполненным по схеме полосового усилителя низкой частоты. Для получения линейной зависимости выходного напряжения от входной частоты использован трехзвенный активный RS-фильтр. Частота напряжения преобразователя вентильного двигателя однозначно определяется частотой вращения вала вентильного двигателя, поэтому напряжение U-., на выходе преобразователя 14 пропорционально скорости вращения вала.

Полученная последовательность сигналов U — U б позволяет синтезировать сигналы, соответствующие очередности исключения каждой из шести групп тиристоров. В момент перехода RS-триггеров 10 блоков 1.1 — 1.6 из состояния логического

«О» в состояние логической «1» форми1310967

Составитель В. Миронов

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 1764/53 Тираж 661 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 рователи 11 формируют короткие импульсы U! — 1!!а, поступающие на один из входов блока 4. Импульсы 13п — U!6 соответствуют моментам начала коммутации тока с тиристора на тиристор, находящихся в различных однополярных группах.

При помощи блока 2 генерируют сигналы, состоящие из импульсов со сдвигом

60 эл. град. в угловой мере питающей сети U,. В блоке 2 осуществляется сдвиг импульсов синхронизации с сетью на угол включения с(. Из импульсов синхронизации с помощью формирователя 3 формируют сигналы Бз i — Uq6 длительностью по

120 эл. град., соответствующие зоне проводимости каждого тиристора. При совпадении во времени сигналов Uqа — 1!зв с сигнаf лами Ui,i — Ui.6 на выходе блока 4 формируются узкие импульсы U<3 — U46, которые складываются со сдвоенными выходными импульсами блока 2 в блоке 5. В результате на выходе последнего появляются три импульса — два со сдвигом в

60 эл. град. и третий в соответствующей точке зоны проводимости. Распределитель 6 формирует из сигналов Ui I — U16 сигналы, соответствующие очередности включены каждой из шести групп тиристоров. На выводах распределителя 6 формируются импульсы управления 14з — 14в. С помощью третьего дополнительного импульса исключается угловая несимметрия фаз. Это улучшает энергетические показатели и расширяет частотный диапазон работы преобразователя.

Достоинствами устройства являются возможность реализации закона постоянства угла запаса, отсутствие дополнительных элементов для измерения частоты вращения, исключение линий связи между двигателем и преобразователем, совмещение в одном устройстве блока синхронизации по напряжению и датчика скорости.

Формула изобретения

Устройство для управления преобразователем с непосредственной связью, питающим вентильный двигатель, содержащее распределитель, выходы которого являются выходами устройства, блок элементов И, блок элементов ИЛИ, формирователь длительности импульсов, фазосдвигающий блок, выход которого соединен с первыми входами блока элементов ИЛИ и через t0 формирователь длительности импульсов — с первыми входами блока элементов И, выход которого соединен с вторыми входами блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами распредели15 теля, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования, оно снабжено 2гп блоками синхронизации, где m— число фаз преобразователя, элементом ИЛИ, усилителем и преобразователем частоты в напряжение пропорциональное скорости вращения двигателя, каждый блок синхронизации содержит согласующий трансформатор, два компаратора, источник опорного напряжения, два ограничителя напряжения, RS-триггер и формирователь коротких импульсов, причем в каждом блоке синхронизации выводы для подключения выходного напряжения преобразователя через согласующий трансформатор подключены к первым входам двух компараторов, вторые входы которых соединены с выходами источника опорного напряжения, выход каждого компаратора через соответствующий ограничитель напряжения соединен с одним из входов КЯтриггера, выход которого соединен с входом формирователя коротких импульсов и с вторым входом распределителя, выход формирователя коротких импульсов соединен с вторым входом блока элементов И и входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен через усилитель с входом преобразователя частоты в напряжение, пропорциональное скорости

40 вращения двигателя.