Электропривод переменного тока

Электропривод переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социакистнчесних

РЕСПУбЛНК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ПИЗЬСТВУ (6! ) Дополнительное к евт. сеид-ву (22) Зелвле + 051179 (2 ) 283572б/24-07 851712 (Я)М. Кл.з

1 с присоединением заявки N9

Н 02 P 7/42

Н 02 P 5/34

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3щд81. Бюллетень ЙЯ 28 (53) УДК 621. 313. .333-83(088.8) Дате опубликовения описеиив 300781 (72) Авторы изобретения

A.Â. Волков, Р ° Т. Шрейнер и П.Д. Андриенко (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к частотнорегулируемым электроприводам, и может использоваться в различных отраслях промышленности: текстильной химической, металлообрабатывающей, металлургической и других.

Известен высокодинамичный электропривод с асинхронным короткозамкнутым двигателем, содержащий преобразователь частоты с автономным кнвертором тока, координатные преобразователи, векторные анализаторы, узел формирования задания, блоки перемножения и дифференцирования, регуляторы (ско- 15 рости потока, тока) и датчики (скорости потока, тока).

Недостатком этого. устройства является наличие на валу электродвигателя вращающегося узла — датчика око- 20 рости, что снижает надежность и ограничивает область применения устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электро- — двигатель, обмотки статора которого подключены к преобразователю частоты, состоящему из последовательно соединенных автономного инвертора, 30 сглаживающего дросселя, управляемого выпрямителя с системой управления выпрямителем, к управляющему входу ко- торой подсоединен выход регулятора тока, связанный одним кз входов с датчйком тока, другим — с одним из выходов координатного преобразователя, подсоединенного вторым выходом к системе управления инвертором, а одним из входов — к выходу блока управления координатными преобразователями, другим входом - к выходу регулятора потокосцепления, третьим входом— к выходу регулятора частоты, вращения один иэ входов которого и вход регулятора потокосцепления соединены с узлом задания, регулятор, второй координатный преобразователь, датчик

ЭДС асинхронного электродвигателя и дифференцкрующе-инерционное звено, причем один кз входов второго координатного преобразователя соединен с выходом датчика ЭДС, второй вход— с выходом блока управления коордийатными преобразователями, а выход подсоединен к одному кз входов регулятора, второй вход которого связан через дифференцирующе-инерционное звено со входом регулятора потокосцепления, выход регулятора подсоеди851717 нен ко входу блока управления координатными преобразователями и ко второму входу упомянутого регулятора частоты вращения (2).

Недостатком этого устройства является невысокая точность стабилизации скорости вращения электродвигателя, .что обусловлено применением контура регулирования по частоте, отличающейся от скорости вращения на величину скольжения, изменяющегося.с нагрузкой на валу электродвигателя и достигающего для ряда типов асинхрон ных электродвигателей 3-5Ъ и более.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации частоты вращения электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе переменного тока, содержащем асинхронный электродвигатель, блок формирования статорного тока, соединенный одним из входов с выходом регулятора частоты вращения другим входом связанный через регулятор потокосцепления с одним из выходов блока задания, втОрым своим выходом подключенного к одному из входов регулятора частоты вращения, датчик частоты, дополнительно введены сумматор, блок деления и блок вычисления параметров электродвигателя, причем один из входов блока вычисления параметров электродвигателя соединен со входом регулятора потокосцепления, другой вход — с выходом регулятора частоты вращения, а первый и второй выходы подсоединены соответственно к первому и второму входу блока деления, своим выходом подключенному к одному из входов сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу датчика частоты,а выход — ко второму входу регулятора частоты вращения.

На чертеже представлена функциональная схема асинхронного частотнорегулируемого электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, обмотки статора которого подключены к блоку 2 формирования статорного тока, соединенному одним из входов с выходом регулятора 3 частоты вращения, другим входом связанному через регулятор 4 потокосцепления с одним из входов блока 5 задания, вторым своим входом подключенного к одному из входов упомянутого регулятора 3 частоты вращения, датчик 6 частоты, сумматор 7, блок 8 деления и блок 9 вычисления параметров электродвигателя. Один из входов блока 9 вычисления параметров электродвигателя соединен со входом регулятора 4 потокосцепления, другой вход— с выходом регулятора частоты вращения, а первый и второй выходы подсоединены, соответственно к первому и второму выходу блока 8 деления, своим входом подключенному к одному из входов сумматора 7, второй второй вход рого подсоединен к выходу датчйка 6 частоты, а выход — ко второму входу регулятора 3 частоты вращения. Блок

9 вычисления параметров электродвигателя выполнен в виде инерционных звеньев.

Устройство работает следующим об.разом.

На входы блока 9 вычисления параметров электродвигателя со входа регулятора 4 потокосцепления и выхода регулятора 3 частоты вращения поступают сигналы задания, соответственно потокосцепления Ч и активного тока %

t электродвигателя. Блок 9 вычисле35 ния параметров электродвигателя, в соответствии с осуществленной в электроприводе настройкой контуров регулирования потокосцепления и тока, осуществляет вычисление сигналов,npogg порциональных реальным параметрам электродвигателя; потокосцепления Ч и активного тока i, поступающих на входы блока 8 деления. На выходе блока 8 деления формируется сигнал, пропорциональный абсолютному скольжению электродвигателя

p=,,I

1а

I где r - активное сопротивление ротора электродвигателя, K I. — коэффициент связи ротора, поступающий на один из входов сумматора 7, на второй

35 вход которого поступает сигнал, пропорциональный угловой частоте uU< вращения электродвигателя с датчика

6 частоты.

На выходе сумматора 7 формируется сигнал, пропорциональный угловой скорости <И вращения электродвигателя (IIII = ®y-(), использующийся в качестве обратной связи внешнего контура регулирования электропривода. фф При настройке контуров регулирования потокосцепления и тока электропривода по техническому оптимуму,вычисление параметров электродвигателя (потокосцепления и активного тока) ур с хорошей точностью может осуществляться блоком 9 вычисления параметров электродвигателя, выполненным в виде двух инерционных звеньев:6Ч ®и((р)

y„=C.4 РРУ „ „. Р>,Х

0 с передаточными функциями

2Т,„p+< 2Т„ Р+" рр(р) 1 . 4 где T+„T малые постоянные времени соответственно контуров регулирования потокосцепления и тока.

851717

Составитель В.Тарасов

Редактор Ю.Ковач Техред М. Коштура . Корректор в. Синицкая

Заказ 6387/85 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушекая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

B случае закона частотного управления электроприводом прй постоянстве потокосцепленияЩ=солэ ) блок 8 деления может быть заменен пропорциональным звеном с передаточным коэффициентом, равнымКi-гг /f

Предлагаемое техническое решение повышает точность стабилизации скорости электродвигателя, позволяет повысить качество обработки изделий и снизить процент брака продукции.

Повышение точности стабилизации скорости вращения электродвигателя до- стигается тем,что в устройство введены узел вычисления параметров электродви- гателя, блок деления и сумматор, что позволяет измерять скорость враще- .15 ния электродвигателя и осуществлять ее стабилизацию внешним контуром регулирования электропривода. При повыаении точности стабилизации час.тоты вращения электродвигателя в хо- Щ де эксплуатации предлагаемого устрой-. ства на механизмах станков в текстильной, химической, металлообрабатывающей и металлургической промышленности достигается повышение качества нити и. волокна, обработки поверхности деталей и прокатываемого металла,снижение процента брака продукции, при одновременном обеспечении надежности электроприводов.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока,содержащий асинхронный электродвигатель блок формирования статорного тока, соединенный одним из входов с выходом регулятора частоты вращения,другим входом связанный через регулятор потокосцепления с одним из выходов блока задания, вторым своим выходом подключенного к одному из входов регулятора частоты вращения, датчик частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации частоты вращения электродвигателя, в устройство введены сумматор, блок деления и блок вычисления параметров электродвигателя, причем один из входов блока вычисления параметров электродвигателя соединен со входом регулятора потокосцепления, другой вход — с выходом регулятора частоты вращения, а первый и второй выходы подсоединены соответственно к первому и второму входу блока деления, своим выходом подключенному к одному из входов сумматора, второй вход. которого подсоединен к выходу датчика частоты,а выход — ко второму входу регулятора частоты вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 2144422, кл. Н 02 P 5/28, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по . заявке Р 2682788/24-07, кл. Н 02 P 7/42, 1978.