Способ частотно-токового управления асинхронной машиной

Способ частотно-токового управления асинхронной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалмстмческмх

Реснублмн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

680130 (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву ¹ 493882 (22) Заявлено 27. 12. 73(21) 1980272/24-07 (51) Щ. 1(л. с присоединением заявкн М

H 02 Р 5/40

1 ввудврстввннвб aewTeY

СССР вв двнан нзебрвтвннй в втнрмтнй (2З) ПриоритетОпубликовано 15.08.79. Бюллетень М 30 (53) тДК 621.313.. 333.3. 2(0 88. 8) Дата опубликования оннсання 18.08. 79 (72) Авторы изобретения

В. H. Бродовский, Е. С. Иванов и А. С. Жилин (7l) Заявитель (54) CIIOCOE ЧАСТОТНО-TOKOBOIO УПРАВЛЕНИЯ

АСИНХРОННОЙ МАШИНОЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ POIOPON

Изобретение относятся к области регулируемого электропривода.

В основном авт. св. ¹ 493882 описан способ частотно-токового управления асинхронной машиной с короткозамк5 нутым ротором двумя независимыми сигналами для регулирования магнитного потока и момента соответственно с представлением токов статора путем умножения каждого из сигналов на гармонические функции частоты врашения поля статора, сформированной из сигналов, пропорциональных взаимно перпендикулярным составляюшим магнитного поTOKB.

В соответствии с этим способом измеряют по взаимно перпендикулярныМ осям составляюшие ЭйС машины, суммируют их соответственно с двумя сигналами, пропорциональными составляюшим независимого сигнала для регулирования магнитного потока, подают полученные суммарные сигналы на входы двух апериодических звеньев, на выходе которых получают упомянутые сигналы, пропорциональные взаимно перпендикулярным составляюшим магнитного потока.

Недостатком основного изобретения является то, что в замкнутой по скорости системе регулирования в качестве сигнала обратной связи используют сигнал, снимаемый со специального датчика (тахогенератора), устанавливаемого на валу машины. Реализация такого способа связана с усложнением конструкции системы из à необходимости введения датч ика.

1!ель данного изобретения - упрощение способа при использовании его в замкнутой по скорости системе регулирования.

Указанная цель достигается тем, что в способе частотно-токового управления асинхронной короткозамкнутой машиной дополнительно измеряют пульсации напряжений статора в двух взаимно перпендикулярных осях, суммируют их г. соответствуюшими измеренными со<.тавляю68013

3 шими 3QC, умножают полученные суммарные сигналы на гармонические функции частоты вращения поля статора и суммируя указанные произведения, получают сигнал об истинной величине скорости врашения ротора. Указанный сигнал принимают в качестве сигнала обратной связи по скорости.

На фиг. 1 представлена структурная схема электропривода, реализующего !О описываемый способ; на фиг. 2 представлена электрическая схема одного из узлов электропривода — измерителя пульсаций напряжений статора.

Асинхронный двигатель 1 питается токами от статического преобразователя тока 2, на входы которого поступают сигналы с блока управления 3. Влок управления 3 содержит элементы умножения 4, суммирования 5, 6 и преобразо- 2О ватель 7 двухфазного напряжения в трехфазное.

Задатчик 8 входного независимого сигнала 0 (задает намагничиваюшнй ток двигателя) соединен с одним из вхо25 дов блока управления 3.

Задатчик скорости 9 через формирователь рассогласования 10 и блок коррекции 11 соединен с другим входом блока управления 3 (с сигналом Ц ), Измеритель 12 синусной и косинусной составляющих ЭДС двигателя Е1 и Eo подключен своими входами к датчикам фазных токов и напряжений. Выходы измерителя подключены ко входам опре3S делителя гармонических функций частоты статора 13. На другие входы определителя 13 поступают сигналы, пропорциональные составлявшим входного сигна па 0> . Выходы определителя связаны со входами блока управления 3, а также со входами элелюнтов умножения 14 и 15.

Измеритель пульсаций 16 подключен своими выходами через алементы сумми45 рования 17 и 18 ко входам элементов умножения 14 и 15, выходы которых через элемент суммирования 19 подсоединены к формирователю рассогласования 10.

В рассматриваемом алектроприводе измеритель синусной Е и косинусной Е составляющих BQC двигателя выполнен в виде двух дополнительных обмоток, наматываемых в пазы двигателя и расSS полагаемых так, чтобы оси обмоток были сдвинуты друг относительно друга на

90 эл.градусов. Г и Е поступают на входы элементов суммирования 17 и

0 4

1 8 соответственно. Характер изменений

Е„ и Е определяется суммой основнйх гармонических составляющих, изменяющихся от скорости, и пульсирующих составля1оших, возникающих при работе двигателя от статического преобразователя. Величина и форма атих пульсируюших составляющих в алектроприводе зависит как от индуктивности рассеяния статора и ротора, так и от индуктивности силовых дросселей llp1, Др2, Др3, включенных последовательно с каждой из фаз двигателя. Пренебрегая активным сопротивлением статора, оказывается возможным выделить пульсирующие составляющие Е и Е на вторичных обмотках указанных дросселей и подключить их в противофазе к пульсирующим составляюшгм, содержащимся в Е и E < с целью их компенсации. Для этого вторичные обмотки дросселей lip L, Др2, и llp3 соединены в звезду (см. фиг.2).

Каждая из фаз этой звезды через соответствующие масштабные резисторы подсоединена ко входам элементов суммиро- вания 17 и 18. Общая точка двух обмоток измерителя составляющих 3ДС и средняя точка звезды должны быть подключены к обшей шине элементов суммирования. С выходов 17 и 18 на входы алементов умножения 14 и 15 поступают составляющие ЗЦС Е, и Е, свободные от пульсаций, возникаюших в результате импульсного характера работы статического преобразователя тока.

Покажем, хаким образом в соответствии с предлагаемым способом в электроприводе формируется сигнал, пропорциональный скорости вращения ротора.

С выходов алементов суммирования

17 и 18 получаем:

Е„= КЯ.„sion Я. +, (Q

Е -KR СОЪЯ. + Я где E„, E2 - синусная и косинусная составляющие Я1С двигателя;

Q — круговая частота вращения поля статора;

М вЂ” коэффициент пропорциональности, постоянный при Ор = COt154 (т.е. при условии постоянства пото KB).

Умножив обе части (1) на 5 Я ф а обе части (2) на СоЭЯф, после сложения (1) и (2) получаем:

E Йи я. 1 Е cos Q. 4 = К 9.. Й)

1 2 I 1

680 130

Таким образом в соответствии с предлагаемым способом в замкнутой по скорости системе регулирования нет необходимости устанавливать электромехани5 ческий датчик скоростн.

Сигнал обратной связи по скорости формируется здесь чисто электронным путем. Реализация изобретения обеспечивает упрошение конструкции электро10 привода и повышение надежности его работы.

Реализация (3) осушествляется усч ройствамн 13, 14, 15, 19. На выходе

19 имеем сигнал, пропорциональный . скорости врашення поля статора:

Оа1 = кя-„(4)

С выхода формирователя рассогласования 10 получаем:

ДЦ „-0 „-05,, (5) где U>> — сигнал на выходе задатчика скорости 9.

В асинхронном приводе нмееьа а1 ав Я2 где 9 — частота врашения .(отора, - круговая частота токов ротора.

Принимая во внимание, что величина

Я. при частотно-токовом управлении не . бывает большой, с достаточной для практики точностью можно представить (4) и аиде

О,и=- К Q-ь (6)

В рассматриваемом алектроприводе просадка по скорости от момента нагрузки определяется отношением и сос25 тавляет 0,5-27 для номинального режима работы серийно выпускаемых асинхронных двигателей; При этом для решения многих практических задач {6) оказывается вполне пригодным. формула изобретения

Способ частотно-токового управления асинхронной машиной с короткозамкнутым ротором по авт. св. Л" 493882, о т— л н ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрошения его реализации в замкнутой по скорости системе регулирования, нзмеряют пульсации напряжений статора в двух взаимно перепендикулярных осях, суммируют их с соответствуюшими измеренными Я1С, умножают полученные суммарные сигналы на гармонические функции частоты врашения поля статора и суммируют указанные произведения. 80 30

Состав итель Т. Васильева

Редактор А. Садомов Техред 3. Фанта Корректор О. Билак

Заказ 4808/52 Тираж 857 Подпнс ное

11НИИПИ Государственного хомнтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., а. 4/5

Филиал Г111П "Г!атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4