Асинхронный вентильный каскад

Асинхронный вентильный каскад

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик ()936330 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22 Звввлено 03.10.80 (21) 2988534/24 07 с присоединением заявки М (23)ПриоритетОпубликовано15.06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15.06.82 (51) М. Кл.

Н 02 P 5/34

Н 02 P 7/78

Веудврстееииый комитет СССР до делан изобретений в открытий.(Ы) УДК 621. З13.. 333:621. 316.

:=:.==, ...:. 7.18.5(088.8) (72) Авторы изобретения

А.А. Сушенцов и Н. П. Чернов (7l) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический ннститут релестроения (54) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫИ КАСКА Д

Йзвестеи асинхронный вентильный каскад, содержащий последовательно соединенные регулятор скорости, регулятор тока, суммирующий усилитель, узел ограничения и блок импульсно-фазового управления инвертором, а также датчики тока и напряжения, подключенные ко входу сум- О мирующего усилителя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе.

В этом устройстве при отсутствии тэка в роторной цепи двигателя максималь15 ный угол управления инвертором ограничен на уровне Р-90, а при появле-, низт тока в роторе угол ограничения увеличивается на величину Ь Р пропорционально величине контролируемого то- ка, компенсируя падение напряжения в преобразователе, и двигатель достигает номинальных оборотов при номинальной нагрузке (1) ..

Недостатками такого устройства являются его сложность и низкая точность регулирования . Применение датчиков тока, контролирующих ток в звене постоянного тока или в фазах инвертора, не представляется возможным в вентильных кас кадах с переменным характером нагрузки, поскольку при приложении нагрузки ю максимальных оборотах двигателя и последующем снятии ее преобразбватель будет продолжать обтекаться оком закоротки из-за наличия положительной токовой связи, воздействующей на увеличение максимального угла регулирования. При этом небольшое, возмущение, например, повышение напряжения сети, приведет к увеличейию этого тока до максимальной величины (до тока ограничения}. Указаннор явление может быть устранено лишь применением датчика; контролирующего ток в фазах ротора1р-.

Однако такой датчик достаточно сложен, поскольку требуется контролировать энакопеременные токи в трех фазах ротора двигателя.

93633

Кроме того, зависимость Ь = f (g<) должна быть нщпинейной и требуется йрьменять дополнительные нелинейные блоки, которые, в свою очередь, из- за неточности реализапии характеристики pi = 1 (Тр) 5 могут привести к недокомпенсащ и, что . в свою очередь приведет к недоиспользованию двигателя по скорости или перекомпенсапии, при которой появится ток закоротки. l0

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвигатель, выпрямитель и инвер- 15 тор, подключенные к роторной обмотке электродвигателя, регулятор скорости, регулятор тока и блок импульсно-фазового управления инвертором, последователь но соединенные между собой, задатчик 2о

cKopocTè> Однополярный инвертор датчик выпрямленного .тока ротора, соединенный со вторым вхадом регулятора тока, дат— чик частоты вращения электродвигателя и датчик напряжения, соединенные со входа- И ми однополярного инвертора (2).

Это устройство обладает тем недостатком, что из-за наличия в устройстве узла развязки в датчике напряжения и самого датчика напряжения усложняется система

1 управления асинхроннь:м вентильным кас» кадом.

11ель изобретения - упрощение устрой ства.

Поставленная пель достигается тем, 35 что в асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвига тель, выпрямитель и инвертор, подключенные к роторной обмотке электродвигателя, регулятор скорости, регулятор тока 40 и блок импульсно-фазового управления инвертором, последовательно соединенные а между собой, задатчик скорости, однополярный инвертор, датчик выпрямленного тока ротора, соединенный со вторым 45 входом регулятора тока, датчик частоты вращения электродвигателя, соединенный с одним из входов однополярного инвер» тора, введен источник опорного напряжеНИЯ, СОЕДИНЕННЫЙ С ДРУГИМ ВХОДОМ ОДНО- 5О полярного инвертора, выход которого соединен с третьим входом регулятора тока, а два входа регулятора скорости соединены соответственно с задатчиком скорос° ти и с датчиком частоты вращения элект 55 родвига теля.

На чертеже изображена блок»схема ., асинхронного вентильного каскада.

0 4

Устройство содержит асинхронный электродвигатель 1, к роторной обмотке которого подключены последовательно включенные между собой выпрямитель 2 и инвертор 3, последовательно соединенные задатчик 4 скорости, регулятор 5 скорости, регулятор 6 тока, блок 7 импульсно-фазового управления инвертором.

Имеются также датчик 8 частоты вращения электродвигателя, выход которого соединен со вторым входом регулятора 5 скорости и одним входом однополярного инвертора 10, и датчик 9 тока, выход которого соединен с входом регулятора 6 тока. Второй вход однополярного инвертора l0 подключен к источнику 1 1 опорно»го напряжения, а выход подключен к треть ему входу регулятора 6 тока.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии заданного сигнала

Щ =О) ротор двигателя 9 не вращается, так как блок 4 импульсно-фазового управ-. ления инвертором 3 .выдает импульсы с углом регулирования Р „1 „, . С увеличением задающего сигнала угол регулирования Р увеличивается, одновременно увьличивается угловая частота вращения ротора, стабильность ее обеспечивается обратной связью по скорости (ac ) .

При малой величине задающего сигнала, т. е. когда соответствующий ему сигнал обратной связи по скорости меньше сигнала источника 11 опорного напряжения (Qо с 0 „)выход однополярного инвертора 10 равен нулю. На скоростях близких к максимальной скорости, когда сигнал обратной связи больше опорного сигнала (Ug ) Uon ) появляется сигнал однополярного инвертора и уменьшается вели- . чина уровня токоограничения преобразователя вентильного каскада.. При работе двигателя на максимальной скорости

Ф (Оэо - 03Од ) без нагрузки величина уравнительного тока (I>p q ) пре» обрьзователя зависит от величины индуктивности сглаживающего дросселя, коэффипиента передачи инвертора и разности сигналов (Оос- Ооо ) и ограничивается на уровне соответствующем углу регулирования Р =90 о

Заданная величина уравнительного тоха на естественной характеристике двигателя с соблюдением неравенства Uocv 0оп остае " ся постоянной и с изменением нагрузки.

Ве глчина же максимально допустимого

0 прямнтель s инвертор, подключенные к роторной обмотке электродвигателя, ре-. гулятор скорости, регулятор тока и блок мпульсн фазового управления инвертором, последовательно соединенные между собой, задатчнк скорости, однополярный инвертор, датчик выпрямленного тока ро», тора, соединенный со вторым входом регулятора тока, датчик частоты вращения электродвигателя, соединенный с одним иэ входов однополярного ннвертора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения, в него введен источник опорного напряжения, соединенный с другим входом однополярного инвертора, выход которого соединен с третьим входом регулятора тока, а два входа регулятора скорости соединены соответственно с задатчиком скорости и с датчиком чаототы вращения.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

25 1 Патент BHP М 162746, кл. Н 02 P 7/78, 1971.

5 93633 тока преобразователя (токоограничения) с изменением нагрузки меняется и равна

I = +

Inax hp d,p ypxxi где 1 р - выпрямленный ток ротора.

Такое устройство обеспечивает форкирование естественной механической характеристики двигателя без перегрузки, преобразователя током, и, уравнительный

10 ток в этом случае не превышает значения, соответствующего углу регулирования

fb 90, w soòñóò òâèè нагрузки m mвалу

l двигателя.

Преимушеством этого устройства яв ляется то, что исключается громоздкий датчик напряжения, содержащий нетехнологичный и ненадежный узел развязки.

Поэтому предлагаемое устройство упраьления асинхронным вентнльным каскадом

20 по сравнению с известным будет меньше по габаритам в 1,2 раза, дешевле в 1,15 раза. Кроме того, за счет исключения нетехнологических и ненадежных элементов улучшается показатель технологичности и повышается надежность работы устройства в целом.

Формула изобретения

Асинхронный вентильный каскад, сойер» жаший асинхронный электродвигатель, вы- З0

2. Авторское свидетельство СС:СР по заявке М 2689391/24-О7, кл. Н 02 Р 5/34, 1978.

036330

Составитель Е. Перемыслова

Редактор ll. Киштулинеп Техред А.Бабинец Корректор О, Билак

Заказ 42 )/7:l Тираж 721 Подписное!

Ч!ИИ11И Го. уцарственного комитета СССР по дола> изобретений и открытий

l .130: ">,, Ü :êè, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ЛП!1 "!1атент", r, Ужгород. уп. Проектная, 4