Устройство для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока

Устройство для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение точности. Указанная цель достигается введением в устройство для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока преобразователя 5 координат, регулятора 6 частоты, фильтров 7 и 8, сумматоров 9-12 и вычислителя 13 векторной производной. В результате обеспечивается заданный характер переходных процессов при изменениях амплитуды и частоты входной двухфазной системы сигналов, подавление дрейфа интегратора 4, включенного , на входы 18 и 19 вычислителя 13, и непрерьшная коррекция по основной гармонике входной двухфазной системы сигналов. 4 ил. (Л V 00 СО ю со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3908007/24-07 (22) 12,06.85 (46) 23.06.87, Бюл. ¹ 23 (71) Ленинградский горный институт им, Г.В. Плеханова (72) В.А. Дартау и А.А. Дартау (53) 62-83:621.313.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1039011, кл, H 02 P 5/402, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 767034, кл. G 01 R 33/02, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГЛАВНОГО ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЯ НАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, Целью изобретения является (51) 4 Н 02 Р 5/402//G 01 R 33/02 повышение точности. Укаэанная цель достигается введением в устройство для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока преобразователя 5 координат, регулятора 6 частоты, фильтров 7 и 8, сумматоров 9-12 и вычислителя 13 векторной производной. В результате обеспечивается заданный характер переходных процессов при изменениях амплитуды и частоты входной двухфазной системы сигналов, подавление дрейфа интегратора 4, включенного на входы 18 и 19 вычислителя 13, и непрерывная коррекция по основной гармонике входной двухфазной системы сигналов. 4 ил.

1 13192

Изобретение относится к электротехнике, а именно к элементам систем управления электропривадами, и может . .быть использовано в системах векторного управления машинами переменного тока для получения сигналов, пропорциональных модулю главного потоко— сцепления и направляющих косинусов системы координат с опорным вектором главного потокосцепления. 50

Цель изобретения"- повьш ение точности за счет непрерывной коррекции по основной гармонике входной системы сигналов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для определения параметров главного патокасцепления машины переменного тока; на фиг. 2 — схема регулятора частоты; на фиг. 3 — схема управляемого гене- 20 ,ратора; на фиг, 4 - схема вычислителя векторной производной выходной системы двухфазных напряжений.

Устройство для определения параметров главного потокасцепления маши- 25 ны переменного тока содержит две измерительные обмотки 1 и 2 (фиг. 1), уложенные в расточку статора машины переменного тока, управляемый генератор 3 с двумя вспомогательными и 30 двумя основными выходами, образующими первые два выхода устройства для определения параметров главного потокосцепления машины переменного така, и интегратор 4. В устройство для определения параметров главного патокосцепления машины переменного така введены преобразователь 5 координат с двумя управляющими и двумя опорными входами, регулятор б часто- р0 ты с корректирующим входом, два фильтра 7 и 8 четыре сумма. тара 9-12

M вычислитель 13 векторной производной, выполненный с шестью входами

14-19.

Выход первой измерительной обмотки 1 подключен к первым входам первого и второго сумматоров 9 и 10, вьиод второй измерительной обмотки

2 подключен к первым входам третьего и четвертого сумматоров 11 и 12.

Выходы первого и третьего сумматоров

9 и 11 соединены с соответствующими управляющими входами преобразователя 5 координат, опорные входы которого объединены соответственна с первым и вторым входами 14 и 15 вычислителя векторной производной 13 и подключены к основным выходам управ19 2 ляемаго генератора 3, вспомогательные выходы которого соединены.соответственна с третьим и четвертым входами 16 и 17 вычислителя 13 векторной производной.

Первый выход преобразователя 5 координат соединен с входом регулятора б частоты, корректирующий вход которого объединен с пятым входом 18 вычислителя 13 векторной производной,. подключен к выходу интегратора 4 и образует третий выход устройства для определения параметров главного пото-. косцепления машины переменного тока, второй выход преобразователя 5 координат подключен к шестому входу 19 вычислителя 13 векторной производной и к входу интегратора 4. Выходы вычислителя 13 векторной производной подключены к вторым входам второго и четвертого сумматоров 10 и 12, соединенных выходами через соответствующие фильтры 7 и 8 с вторыми входами первого и третьего суммагоров 9 и 11

Регулятор 6 частоты содержит интегратор 20 (фиг. 2), апериодический фильтр 21, первый суммирующий усилитель 22, умножитель 23, второй суммирующий усилитель 24. Выход суммирующего усилителя 24 присоединен к входам интегратора 20 и апериадического фильтра 21, выходы которых присоединены к первому и второму входам суммирующего усилителя 22 соответственна, выход которого является выходом регулятора б частоты, присоединенный к первому входу умнажителя 23, вто" рай вход которого является корректирующим входам регулятора 6 частоты.

Выход умнажителя 23 присоединен к второму входу суммирующего усилителя

24, первый вход которого является входом регулятора 6 частоты.

Управляемый генератор 3 содержит интеграторы 25 и 26 (фиг. 3), умножители 27-30, вычислитель 31 модуля, сумматор 32, пропорциональный регулятор 33. Выходы интеграторов 25 и 26 являются основными выходами управляемого генератора 3 двухфазной системы напряжений соответственно. Входы интеграторов 25 и 26 присоединены к выходам сумматоров 34 и 35 соответственно, выходы сумматоров 34 и 35 являются вспомогательными выходами управляемого генератора 3. Первые входы сумматоров 34 и 35 присаединены к выходам умножителей 27 и 28 со"I ответственно. Вторые входы суммата1319219

40 (2) 3 ров 34 и 35 подключены к выходам ,умножителей 29 и 30 соответственно, Первый входы умножителей 27 и 28 образуют вход управляемого генератора 3, второй вход умножителя 27 присоединен к выходу интегратора 26, а второй вход умножителя 28 присоединен к выходу интегратора 25. Первые входы умножителей 29 и 30 присоединены к выходу пропорционального 10 регулятора 33, вторые входы умножителей 29 и 30 присоединены к выходам интеграторов 25 и 26 соответственно.

Вход пропорционального регулятора 33 подключен к выходу сумматора 32, пер- 15 вый вход которого соединен с уставкой а второй — с выходом вычислите1 ля 31 модуля, первый и второй входы которого присоединены к выходам интеграторов 25 и 26 соответственно. 20

Вычислитель векторной производной 13 содержит четыре умножителя

36-39 (фиг, 4) и два сумматора 40 и

41, выходы которых образуют выходы вычислителя 13 векторной производной. При этом первые входы умножителей 36-39 образуют соответственно первые четыре входа 14-17 вычислителя векторной производной 13, пятый и шестой входы 18 и 19 которого образо- 30 ваны объединенными между собой попар- . но вторыми входами третьего и четвертого умножителей 38 и 39 и первого и второго умножителей 36 .и 37.

Выходы первого и третьего умножи- 35 телей 36 и 38 подключены к входам первого сумматора 40. Второй сумматор 41 подключен к выходам второго и четвертого умножителей 37 и 39.

Устройство для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока работает следующим образом.

В исходном состоянии один иэ гар- 4 монических (нормированных по амплитуде) сигналов cosy, sin q на основ.— ных выходах управляемого генератора

3 не равен нулю (или оба сигнала одновременно не равны нулю). Сигналы 50

ЭДС Е, и Е, наводимые главным потокосцеплением машины переменного тока и снимаемые с измерительных обмоток

1 и 2, представляют собой двухфазную систему сигналов, на выходах преобразователя координат 5 формируются сигналы U U в соответствии а с выражениями

= I Е I (siny cosy-cos y, з п )

= I Е ° sin(by) U< — Е I (cosy cosy+sing $1п)>

Е ю

dg — разйость фаз систем сигналов, поступающих на управляющие и опорные входы преобразователя 5 координат.

Сигналы Б„ и Б поступают соответственно на вход регулятора 6 частоты и на вход интегратора 4.

В установившемся режиме работы сигнал на выходе интегратора 4 постоянен, если сигнал U на его входе равен нулю. При этом д = Т /2, сигнал на выходе регулятора 6 частоты л ° n равен нулю, а сигналы cosy, sing на основных выходах управляемого генератора 3 соответствуют интегралам от входной системы сигналов ЭДС Е„ и Е .

Т,е. сигнал )Ф! на выходе интегратол . n ра 4 и сигналы cosy, sin y на выходах управляемого генератора 3 в установившемся режиме соответствуют модулю и составляющим вектора главного потокосцепления машины переменного тока.

В переходных режимах работы ука3 анные фаз о вые и амплитудные с о о тношения между системами сигналов Е, n . л и Е и cosy, sin g нарушаются. Сигнал IVI с выхода интегратора 4 поступает на корректирующий вход регулятора частоты 6 и изменяет его коэффициент усиления. Между выходными сигналами преобразователя 5 координат, интегратора 4 и регулятора 6 частоты выполняются соотношения где ш,! — выходной сигнал регулятора частоты 6.

5 13192

Указанный сигнал м является упУ равляющим для генератора 3, который корректирует фазу выходной системы сигналов cos j sin y устройства.

При этом сигнал U на входе интегра2 тора 4 .сводится к нулю, а выходная л . л система сигналов cosy, sin y соответствует интегралам от входной системы сигналов Е„ и Е

Интегратор 20 и апериодический 10 фильтр 21 в регуляторе 6 частоты обеспечивают переходный процесс установления фазы выходной системы сигналов, близкий к оптимальному.

В устройстве осуществляется непре- 15 рывная коррекция по основной гармонике входной системы сигналов благодаря введенному вычислителю 13 векторной производной. На его выходах формируются сигналы 20

Д л л л . л

Е = сов — jY1 — x lYI sing

dt

У

d л л л

Е = sing — l Y1 + u„J Y I соз, (3) где (-oisin j ), (й)„созе) — сигналы на входах 16 и 17 соответственно вычислителя 13 векторной производной, поступающие с вспомогательных выходов генератора 3. л л

Сигналы cos q, sin y поступают на л входы 14 и 15, а сигналы I Y, Д л

dt — I Yl — на входы 18 и 19 вычислите19 с известным устройством повышается точность определения модуля и составляющих вектора главного потокосцелления машины переменного тока.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока, содержащее две измерительные обмотки, предназначенные для укладки в расточке статора машины переменного тока, управляемый генератор с двумя вспомогательными и двумя основными выходами, образующими первые два выхода устройства для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока, и интегратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет непрерывной коррекции по основной гармонике входной системы сигналов, введены преобразователь координат с двумя управляющими и двумя опорными входами, регулятор частоты с корректирующим входом, два фильтра, четыре сумматора и вычислитель векторной производной, выполненный с четырьмя умножителями и двумя сумматорами, выходы которых образуют выходы вычислителя векторной производной, пятый и шестой входы которого образованы объединенными между собой попарно вторыми входами третьего и четвертого умножителей, первого и второго умножителей, выходы первого и третье45

55 ля 13 векторной производной. Полученл ная система сигналов Е,, Е сравнивается на входах сумматоров 10 и 12 с входной системой сигналов E„, Е .

Результаты сравнения через фильтры 7 и 8 поступают на входы сумматоров

9 и 11 благодаря чему осуществляется обратная связь по сигналам входной двухфазной системы и корректируются выходные сигналы устройства.

Таким образом, введение преобразователя координат, регулятора частоты, фильтров, сумматоро; вычислителя векторной производной обеспечивает заданный характер переходных процессов при изменениях амплитуды и частоты входной двухфазной системы сигналов, обеспечивает подавление дрейфа интегратора и определяет возможность непрерывной коррекции по основной гармонике входной системы сигналов, благодаря чему в сравнении го умножителей подключены к входам . первого сумматора вычислителя векторной производной, второй сумматор котороro подключен к выходам второго и четвертого умножителей, выход первой измерительной обмотки подключен к первым входам первого и второго введенных сумматоров, выход второй измерительной обмотки подключен к первым входам третьего и четвертого введенных сумматоров, выходы первого и третьего введенных сумматоров соединены с соответствующими управляющими входами преобразователя координат, опорные входы которого объединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя векторной производной и подключены к основным выходам управляемого генератора, вспомогательные выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами вычислителя вектор7 13192 ной производной, первый выход преобразователя координат соединен с входом регулятора частоты, корректирующий вход которого объединен с пятым входом вычислителя векторной производной, подключен к выходу интегратора и образует третий выход устройства для определения параметров главного потокосцепления машины переменного тока, второй выход преобразова- 10

19 8 теля координат подключен к шестому входу вычислителя векторной производной и к входу интегратора, выходы вычислителя векторной производной подключены к вторым входам второго и четвертого введенных суммато-. ров, соединенных выходами через соответствующие фильтры с вторыми входами первого и третьего введенных сумматоров °

1319219

Составитель А.Жилин

Техред В.Кадар

Корректор Т. Колб

Подписное

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

Редактор А.Сабо

Заказ 2526/53

Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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