Электропривод с асинхронной короткозамкнутой машиной

Электропривод с асинхронной короткозамкнутой машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-.окая тя.те нс б плетена г 1 р

Союз Советск их

Социалистических

Республик

ОЛ НАРАЯМЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ЙЯ 1, 699639 (6l ) Дополнительное х авт. свид-ву (22)Заявлено 18.07.72 (2l) 18l,2889/24 07 (б) ) М. Кл.

Н 02 Р 5/34 с присоединением заявки .%

Гооударстееииый комитет

H 02 Р 7/42 (23) Приоритет по делам иэооретеиий и открытий

Опублкковано25. 11.79 Бюллетень .%43

Дата опубликования описания 28. 1 1.79 (53) УД К, 6 21. 3 13. .333,072.9 (088. 8) Р. !. Шрейнер, М. Я. Кривицкий и В. Н. Поляков (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (7I ) Заявитель (54) ЗЛЕКТРОПРИВОД С АСИНХРОННОЙ

КОРОТКОЗЛМКНУТ011 МАШИНОЙ

Изобретение относится к области частотноуправляемого электропривода, в частности, к электроприводам с асинхронной коротко замки утой маш иной, и может быть использовано для решения задач, требуюших плавного, экономичного, бесконтактного регулирования скорости при высоких динамических показателях.

Известен электропривод с электронной короткозамкнутой машиной с регулированием тока статора по его активной и реактивной составлято|цим (11.

Недостатком указанного электропривода является отсутствие контроля нулевой составляюшей тока статора, что снижает качество регулирования.

Наиболее близким по технической сушности к предложенному изобретению является электропривод с асинхронной короткозамкнутой машиной, содержаший преобразователь частоты, блок прямого преобразования координат с. подключенными к его входам регуляторами активной и реактивной составляюших тока

2 статора, датчики фазных токов, подключенные через блок обратного преобразования координат ко входам обратной связи упомянутых регуляторов, и подключенный ко входам блоков прямого и обратного преобразований, координат блок регулирования скольжения с датчиком углового положения и генератором опорного напряжения (2). о

В известном устройстве не производится контроль за нулевой составляюшей тока статора, которая в ряде случаев (например, при: раздельном питании обмоток) может оказаться сушественной

15 и привести к снижению качества регулирован ия.

Бель изобретения — повышение качества регулирования за счет компенсирования нулевой составляюшей тока ста1.о ра.

Поставленная пель достигается тем, что в известный электропривод введены датчик и регулятор нулевой составляющей тока статора, а также блок сумма699(.13

20

3 торов, первые входы которьм подключены к выходам блока прямого преобразования координат, вторые входы через упомянутые регулятор и датчик нулевой составляюшей тока статора — к датчикам фазных токов, а выходы — к преобразователю частоты.

Пои этом к сигналам задания фазных напряжений преобразова теля добавляется выходной сигнал регулятора нулевой составляюшей тока, что способствует ее подавлению.

На чертеже приведена функциональная схема электропривода.

Электропривод содержит асинхронный короткозамкнутый двигатель 1., питающийся от преобразователя частоты 2, регулятор скорости 3, на вход обратной связи которого подается сигнал с выхода датчика скоростй 4, связанного с валом двигателя, регуляторы 5, 6, 7 составляюших вектора тока статора,датчики фазных токов 8, 9, 1О, .а также блок регулирования скольжением 11, включающий датчик углового положения 12 вала

25 машины, генератор опорного напряжения

13 и регулятор скольжения 14, на управляющий вход которого подается сигнал задания реактивной составляюшей тока статора и выходной сигнал регулятора скорости 3. Злектропривод содержит также блоки прямого 15 и обратного 16 преобразования координат, включенные соответственно в прямой канал регулирования составляющих вектора тока статора и канал обратной связи. Блоки прямого и обратного преобразования координат управляются выходными сигналами регулятора скольжения 14 и генератора опорного напряжения 13.

Контур регулирования нулевой составляющей тока статора содержит датчик 17 и регулятор 7 нулевой составляющей, а также блок сумматоров, составленный из сумматоров 18-20. Ко входу датчика 17 подключены выходные сигналы датчиков фазных токов 8, 9, 10, а также выходной сигнал генератора опорных напряжений 13. Выход датчика 17 нулевой составляющей тока статора подключен ко входу регулятора 7, выходной сигнал которого подается на сумматоры

18, 19, 20, где алгебраически суммируется с выходными сигналами блока прямого преобразования координат 15.

Вьмодные сигналы сумматоров 18, 19, 20 подаются на вход преобразователя частоты. ()

Устройство работает следуюшим образом.

На входы датчика 17 нулевой состав« ляюшей тока подаются с выходов датчиков 8, 9 и 10 сигналы, пропорциональные мгновенным значениям фазных токов статора двигателя. Датчик 17 формирует на входе сигнал пропорциональный нулевой составляюшей вектора тока путем суммирования выходных сигналов датчиков 8, 9 и 10. Операция суммирования может быть осуществлена, например, по схеме модуляция-суммирование на трансформаторах-демодуляция, с использованием для модуляции и демодуляции высокочастотного сигнала с выхода генераторая опорного напряжения 1 3. При выполнении датчика 17 ввиде активного сумматора на операционном усилителе постоянного тока связь с выхода генератора 13 на вход датчика 17 может быть исключена.

В том случае, если нулевая составляющая вектора тока статора не равна нулю, на выходе датчика 17 появляется сигнал, который подается на вход регулятора нулевой составляющей тока 7 и сравнивается с сигналом задания этой составляюшей (в данном случае сигнал задания равен нулю).

B результате преобразования регулятором 7 сигнала ошибки на выходе этого регулятора формируется компенсируюший сигнал. Данный сигнал подается на входы сумматоров 18, 19, 20, где суммируется с выходными сигналами регуляторов 5 и 6 составляюших вектора тока статора, предварительно преобразованных к системе координат статора с помошью блока прямого преобразования координат 15.

Выходные сигналы сумматоров 18, 19, 20 воздействуют на фазные напряжения преобразователя частоты 2, причем вышеуказанный компенсируюший сигнал с выхода регулятора 7 обеспечивает подавление нулевой составляюшей тока в фазных обмотках асинхронного двигателя.

Таким образом, введение в систему управления асинхронным двигателем датчика 17, регулятора 7 и сумматоров 18, 1 9, 20 позволяет устранить вредное влияние нулевой составлякщей вектора тока ста тора, которая создает дополнительный тормозной момент, увеличивает потери энергии и нагрев обмоток двигателя. Подавление нулевой составляющей существенно повьпдает технико-еКоНоМН» чк:кие показатели электропривода с асинх ) ))))l<))) 2! )))) л)л)Й )l() ) ()а)чп)пин) с инвест

))) )м)) р< шl)íèÿìè.

Фор мула изобретения

Электро привод с асинхронной короткозамкнутой машиной, содержаший подключенный к асинхронной машине преобразователь частоты, блок прямого преобразования координат с подключенными к его входам регуляторами активной и реактивной составляюших тока статора, датчики фазных токов, подключенные через блок обратного преобразования координат ко входам обратной связи упомянутых регуляторов, и подключенный ко входам блоков прямого и обратного преобразований координат блок регулирования скольжения с датчиком углового положения и генератором опорного напря<) 99() 3 9 ) 6 жения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с пелью повышения качества регулирования, в него введены датчик и регулятор нулевой составляюшей тока статора, а также блок сумматоров, первые входы которых подключены к выходам блока прямого преобразования координат, вторые входы через упомянутые регулятор и датчик нулевой составляюшей

) 0 тока статора- к датчикам фазных токов, а выходы — к преобразователю частоты.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ % 1941312, is кл. 21 С 59/36, 1971.

2. Бродовский В, Н., Иванов Е. С.

Бесконтактный электропривод с частотно-токовым управлением для замкнутых систем регулирования, М., Электричество", 20 Ng 10, 1967.