Устройство для управления электроприводом переменного тока

Устройство для управления электроприводом переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик

955481 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08. 10. 80 (21) 2991387/24-07 с присоединением заявки Мо151) М. Кл.з

Н 02 P 7/42

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—.153) УДК62.83г

:621.313.333. .072.9 (088. 8) Опубликовано 3008,82, Бюллетень М9 32

Дата опубликования описания 300882 (72) Авторы изобретения

В.A.Åðóõèìoâè÷, С.О.Кривицкий и И.И.Эпштейн

Научно-исследовательский электротехнический институт

Производственного объединения кХЭМЗ" (71) Заявитель

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования по частотно-токовому принципу скорости асинхронного электродвигателя при питании

его со стороны статора или со стороны ротора от тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью.

Для качественной работы электропривода необходимо точное соответствие токов двигателя сигналам задания. Это может быть достигнуто компенсацией влияния реакции электродвигателя, а именно компенсацией влияния ЭДС и падения напряжения на индуктивном и активном сопротивлениях двигателя.

Известно устройство для управления электроприводом переменного тока, содержащее преобразователь частоты, к выходу которого подключен асинхронный двигатель. Схема управления содержит формирователь сигналов задания фазных токов, выход которого соединен с входом блока компенсации влияния падений напряжения на сопротивлениях двигателя, а через сумматор с входом:регулятора тока. Входы датчика фазной ЭДС подсоединены к выходам датчика напряжения и датчика тока. Выход датчика фазной ЭДС через сумматоры и реверсивное устройство подсоединен. к входу систеьы управления преобразователем частоты, к которому подсоединен также через сумматор выход регулятора тока, а через сумматор и реверсивное устройство выход блока компенсации влияния падений напряжения на сопротивлениях двигателя,)1J °

Недостатком данного устройства является то, что при его использова15 нии в приводах, в которых гармонические сигналы задания составляющих токов двигателя не привязаны жестко ,по частоте.IH фазе к ЭДС двигателя, не обеспечивается точное соответствие токов сигналам задания. Незначительная недокомпенсация ЭДС, связанная с погрешностями настройки, вызывает значительные фазовые отставания. токов относительно сигна25 лов задания, что приводит к уменьшению момента, а следовательно, быстродействия и перегрузочной способности двигателя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является уст955481 ройство для управления электроприводом переменного тока, содержащее тиристорный преобразователь частоты с непосредственной связью, предназначенный для,подключения к двигателю, систему управления преобразователем, формирователь сигнала задания фаэного тока, выход которого через первый сумматор соединен.с регулятором фазного тока, выход последнего через первый вход второго сумматора подключен к системе управления преобразователем, блок RoM;.:åíñàöèè влияния падения напряжения на сопротивлениях двигателя, входом соединенный с формирсвателем сигнала задания, а выходом с вторым входом второго сумматора, датчик фазных ЭДС .)2) .

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не обеспечивает точную отработку сигналов задания, в результате чего снижается момент двигателя и его перегрузочная способность.

Цель изобретения — повышение перегрузочной способности двигателя .эа счет более высокого качества отработки сигналов задания тока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен умножитель и блок выделения амплитудного значения ЭДС, а формирователь сигнала задания фазиого тока снабжен дополнительным выходом нормированного гар.монического сигнала, при этом входы блока выделения амплитудного значения ЭДС подсоединены к выходам датчика фазных ЭДС, а выход — к входу умножителя, к второму входу которого подсоединен указанный дополнительный выход формирователя сигнала задания фазного тока, выход умножителя подсоединен к третьему входу второго сумматора. с системой 2 управления. Датчик 14 фаэных ЭДС через блок 15 выделения амплитудного значения ЭДС подключен к умножителю 13, второй вход которого соединен с дополнительным выхо5 дом нормированного гармонического, сигнала формирователя 7 сигналов задания фазных токов. Выход умножителя

13 подключен к третьему входу второго сумматора б. .10 Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал формирователя 8, задающий активную составляющую тока двигателя (ьа),перемножается в 5 .Умножителе 12 с сигналом нормированной амплитуды singt,поступающим с формирователя 9. Выходной сигнал формирователя 8, задающий реактивную составляющую тока двигателя (i, перемножается в умножителе 11 с сигналом нормированной амплитуды ccsc6t, поступающим с формирователя 9. Вы- ходной сигнал сумматора 10, соответствующий сумме выходных сигналов умножителей 11 и 12, является сигналом задания фазного тока двигателяе

Сигнал задания подается на вход регулятора 3 фазного тока через сумматор 5, в котором данный сигнал сравнивается с сигналом обратной связи по току. Одновременно сигнал задания подается на вход блока 4. В блоке 4 формируется сигнал, пропорциональный падению напряжения на со35 противлениях двигателя. Этот сигнал суммируется на входе системы управления в сумматоре б с выходным сигналом регулятора тока 3 и сигна-. лом компенсации влияния ЭДС. Сигнал

4й компенсации влияния ЭДС формируется путем перемножения в умножителе 13 сигнала амплитудного значения ЭДС двигателя, поступающего с выхода блока 15, и сигнала singt, поступающего с выхода формирователя 9. Сигнал амплитудного значения ЭДС формируется из сигналов фазных ЭДС, йоступающих с выхода датчика. 14.При таком формировании сигнала компенсаО ции влияние ЭДС даже при значительных неточностях настройки узлов компенсации (неполной компенсации) фазовые несоответствия токов сигнала задания малы. Амплитудные несоответствия токов сигнала задания также су55 щественно меньше, чем при аналогичных неточностях в известных системах.

Это связано с тем,,что в отличие от сигнала компенсации влияния ЭДС, формируемого в известном устройстве, 60 совпадающего по фазе с реальной ЭДС и активным током двигателя, сигнал компенсации в данном устройстве совпадает по фазе с сигналом задания активного тока двигателя. Если токи

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 частоты с непосредственной связью, систему 2 управления, регулятор 3 фазного тока, блок 4 компенсации влияния падений напряжения на сопротивлениях двигателя, первый сумматор 5 и второй сумматор б, формирователь 7 сигналов задания фазных токов, который состоит из формирователя 8 сигналов задания активной и реактивной составляющих тока двигателя, формирователя 9 гармонических сигналов, сумматора 10, умножителей 11 и 12, умножитель 13, датчик

14 фазных ЭДС и блок 15 выделения амплитудного значения !ЭДС. Выход формирователя 7 сигналов задания фазных токов через первый сумматор 5 подключен к регулятору 3 фаэных токов, выход которого через первый вход второго сумматора б соединен двигателя отстают по фазе от соответ955481 ствующих сигналов задания, то сигнал компенсации опережает по фазе реальную ЭДС двигателя. А поскольку данным сигналом компенсации задается большая часть выходного напряжения преобразователя частоты, фазовое отставание тока уменьшается до минимума.

Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает также лучшую, в сравнении с известным устройством, форму токов двигателя. Используемые

" в известном устройстве для компенсации сигналы фазных ЭДС не являются идеально гладкими в связи с погрешностями датчиков тока и напряжения.

Поскольку фильтрация данных сигналов нежелательна (это приводит к сдвигу фазы в сторону отставания, т.е. к ухудшению компенсации влияния ЭДС), форма токов существенно отличается от синусоидальной. В данном устройстве фильтрация сигнала амплитудного значения ЭДС обеспечивает отсутствие искажений фазных токов, не влияя на амплитуду и фазу сигнапов компенсации. Все это вместе взятое, позволяет повысить момент и перегрузочную способность двигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления электроприводом переменного тока, содержащее тиристорный преобразователь частоты с непосредственной связью, предназначенный для подключения к двигателю, систему управления преобразователем, формирователь сигнала задания фазного тока, выход которого через первый сумматор соединен с регулятором фазного тока, выход по« следнего через первый вход второго сумматора подключен к системе управления преобразователем частоты с непосредственной связью, блок компенсации влияния падений напряжения на сопротивлениях двигателя, входом соединенный с формирователем сигнала задания, а выходом с вторым входом второго сумматора, датчик фазных ЭДС, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения перегрузочной способности за счет более высокого ка15 чества отработки сигналов заданйя тока, в него введены умножитель и блок выделения амплитудного значения

ЭДС, а формирователь сигнала. задания фазного тока снабжен дополнитещ льным выходом нормированного гармонического сигнала, при этом входы блока выделения амплитудного значения ЭДС подсоединены к выходам датчика фазных ЭДС, а выход — к входу умножителя, к второму входу которого подсоединен укаэанный дополнительный выход формирователя сигнала задания фазного тока, выход умножителя подсоединен к третьему входу втор рого сумматора

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Абрамов А.Н., Кулик О.Г. Комбинированная многоканальная асинЗ5 хронная система управления НПЧ. . Сб. "Преобразовательная техника", Новосибирск, 1979, с.36-40.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 629619, кл. Н 02 P 7/42, 1976.

955481

Составитель В.Тарасов

Редактор Е.Папп Техред Т.Маточка КорректорС.Шекмар

Заказ 6470/74 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушскан наб., д.4/5

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