Устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскин
Социалистических
Республик
<и>987771 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 08.06.81(2! } 3299735/24 07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (5! }M. Кл .
Н 02 Р 7/42
Гасударственный кемнтет по делам наобретеннй н етнрмтий
Опубликоваио07.01.83. Бюллетень № 1 (53 } УД 1(621.316. . 71 8.5(088.8) Дата опубликования описания 07.01.83
И. М. Столяров, Г, А. Колтон, Г. А. Синельников и Н. И. Литв«|нов
«
Ленинградский ордена Ленина, «ордейа Ойт> |дай.
Революции и ордена Трудового Красногст.".Знщт|е
| горный институт им. Г. В. Пл4хаиова:,и,Ленинг проектно-экспериментальное отделение Бсес>окй государственного научно-исслЕдоватепльскдго и института "ПроектэлектромонтЕЖ (72) Авторы изобретения (7«) Заявители
oro (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫМ
ПОТОКОМ А СИ НХ РОН НОЙ МА Ш И НЫ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования магнитного потока в асинхронных машинах в системах и механизмах общепромышленного назначения.
Известно устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины, содержашее три измерительные катушки, расположенные на статоре асинхронной машины, три интегратора, соединенные с выпрямителем, задатчик потока, регулятор потока, выход которого подключен к первому входу блока умножения, второй вход блока умножения соединен с входом управления тиристорного преобразователя частоты, соединенного со статорны» ми обмотками асинхронной машины (1 ) . . Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности работы, так как в нем не производится управление го магнитным потоком в пеоеходных режимах.
Наиболее близким к. изобретению по технической сушности является устройство для управления магнитным по2 током асинхронной машины, содержашее установленные на статоре асинхронной машины две измерительные катушки, пер- . вая из которых через первый интегратор подключена к одному из входов вычислителя модуля вектора потока, другая через второй интегратор подключена к второму входу вычислителя модуля вектора потока, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, определитель частоты врашения вектора потока, входы которого соедине ны с измерительными катушками и выходами интеграторов, а выход — с вторым входом первого блока умножения, выход которого через первый вход первого сумматора и регулятор потока связан с входом управления напряжения преобразователя частоты, соединенного со статорными обмотками асинхронной машины, вычислитель квадрата модуля производной потока, подключенный входами к измерительным катушкам, второй сумматор> задатчик потока и задатчик частоты, соединенный с входом управления частоты преобразователя частоты (2 3.
В этом устройстве выделяется сигнал, пропорциональный модулю потокосцепления, который сравнивается с сигналом задания. Образующийся сигнал подается на р ãóëÿòop. Затем этот сигнал умножается на частоту Lop вра цения век5 тора потока. Таким образом, образующийся контур регулирования установившегося сигнала имеет коэффициент усиления
Ktu„<>,где Н - коэффипиент усиления регуляторз. Общее значение коэффициента
j, æ<„or ðàíè÷åíî условиями устойчивости
1 в системы, так как величина частоты вращения вехтора. потока определяется частотой напряжения статора. Например, если -."астота напряжения составляет
50 Гц и число пар полюсов машины
=- 1 то ы, = 314 1/с и даже при
2О небольших коэффициентах передачи регулятора (Е = 5) получается большой общий коэффициент передачи контура при малом коэффпцпенте регулятора. Это обстоятельство or pàí ãrèâàåò точность управления магнитным потоком асинхронной машины. !
Яель изобретения - повышение точности управления магнитным потоком асинхронной машины, Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины введены блок возведения в квадрат, вычислитель модуля напряжения и второй блок умно- жения, входы которого подключены к вы35 ходам задат иков потока и частоты, а выход = к второму входу первого сумматора, при - ;áëîêà возведения в квад рат под ключе н к выходу первого блока умножения, а его выход и выход
40 вычислителя квадрата модуля производной потока через второй сумматор подключен к первому входу вычислителя модуля напряжения, второй вход которого соединен с выходом регулятора потока, 45 а выход - с входом управления напряжением преобразователя частоты.
Такое устройство обеспечивает более высокую точность потому, что на BbDcogB регулятора сравниваются величины
0. 0 о о > . и ь Ч, где rt, заданные значенПя частоты и модуля вехтора потохосцепления, tv<., фактические значения частоты и модуля вектора потокосцепления.
На чертеже представлена структурная схема устройства для управления магнит ным потоком асинхронной машины.
Устройство содеркит асинхронную машину 1 с измерительными катушками
2 и 3, интеграторы 4 и 5, определитетп
6 частоты вращения вектора потока, вь|числитель 7 модуля вектора потока, первый 8 и второй 9 блоки умножения, первый сумматор 10, регулятор 11 потока, преобразователь 12 частоты, вычислитель
13 квадрата модуля производной потока, блок 14 возведения в квадрат, второй сумматор 15 и вычислитель 16 модуля напряжения.
Входы измерительных катушек 2 и 3 соединены с входами интеграторов 4 и
5 и определителя 6 частоты вращения вектора потока, на входы которого также подсоединены выходы интеграторов 4 и
5. Выходы интеграторов 4 и 5 подключены также к входам вычислителя 7 модуля вектора потока. Выходы определителя
6 частоты вращения вектора потока и вычислителя 7 модуля векторна потоха подключены к входам блока 8 умножения, выход которого подсоединен к входу первого сумматора 10. Второй вход первого сумматора 10 подключен к выходу второго блока 9 умножения, первый и второй входы которого соединены с выходами задатчиков потока и частоты соотвественно. Выход первого сумматора
10 подсоединен к входу регулятора 11 потока, выходом подключенного к первому входу вычислителя 16 модуля напряжения, второй вход которого подключен х выходу второго сумматора 15.
К выходам измерительных катушек
2 и 3 подключен вычислитель 13 квадрата модуля производной потока, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 15, на первый вход которого подключен выход блока 14 возведения в квадрат, вход которого подключен к выходу первого блока 8 умножения, Вы- ход вычислителя 16 модуля напряжения подключен к входу управления напряжением преобразователя 12 частоты.
Устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины работает следующим образом.
Магнитный поток асинхронной машины индуктирует ЭДС в измерительных катушках 2 и 3, установленных в ортогональ- . ных осях статора.
На выходах интеграторов 4 и 5 формируются мгновенные значения составляющих потока. По выходным сигналам интеграторов 4 и 5 в вычислителе 7 модуля вектора потока образуется сйгнал
5т пропорциональный модулю вектора потока.
По выходным сигналам интеграторов 4 и 5 и измерительных катушек 2 и 3 в определителе 6 частоты образуется сигнал, пропорциональный частоте w
5 .вращения вектора потока.
На выходе блока 8 умножения получаем е =)(ю,„.ч
8 е гп
По выходным сигналам измерительных 10 катушек 2. и 3 в вычислителе 13 фор мируется сигнал
3 2 и е =М =К ж у 2+
6 и а< "8 " + а
01 где - производная потока, Ч аь
3Ч вЂ” оровввовввв модуля векторе потоке, На выходе блока 14 формируется сигнал
14 14 (М 51п)
25 а на выходе сумматора 15 формируется сигнал д.
Вт t5 13 Н Ю dt
30 т.е. вьщеляется переходная составляющая в сигнале задания напряжения статора.
На входы блока 9 умножения подаются о сигналы, пропордиональные заданию 4
О Ьп) потока и заданию u).+ частоты вращения вектора потока. На выходе блока 9 умЬ ножения образуется сигнал... о
9 "9 4 5 5тп
В сумматоре 10 сигналы е9и ев сравнив ваются е,о=Кэщю Ю, .-К,ЫМФ,„рь(ю, y ) и передаются в регулятор 11 потока, на выходе которого формируется сигнал е„„= К„,.й (< ре„), 5 где К.„„ — коэффициент передачи регулятора 11 потока, 50
Для того, чтобы обеспечить вь.сокую точность управления, сигнал задания должен содержать информацию как об установившейся составляющей Lu Ч
5 напряжения статора, так и о переходной
dÓ составляющей
Эе . Сигнал, пропорциосИ
-нальный квадрату переходной составляю11 6 шей, образующийся на выходе сумматора
15 подается на вход вычислителя 16 модуля напряжения, .другой вход которого роЬключается к выходу регулятора 11 потока. Сигнал c sbucona вычислйтеля
16 модуля напряжения подается на вход управления напряжением преобразователя
12 частоты.
Вычислитель 16 модуля напряжения работает согласно выражению
45 е =е + —.
1Ь -и Яе„„
Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным обеспечивается возможность установления более высоких коэффициентов передачи регулятора потока, благодаря чему повышается и точность управления магнитным потоком в асинхронной машине.
Формула изобретения
Устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины, содержащее установленные на статоре асинхронной машины две измерительные катушки, первая из которых через первый интегратор подключена к одному из входов вычислителя модуля вектора потока, другая через второй интегратор подключена к второму входу вычислителя модуля вектора потока, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, определитель частоты вращения вектора . потока, вкоды которого соединены с измерительными катушками и выходами интеграторов, а выход - с вторым входом первого блока умножения, выход которого через первый вход первого сумматора и регулятор потока связан с входом управления напряжения преобразователя частоты, соединенного со статорными обмотками асин- хронной машины, вычислитель квадрата модуля производной потока, подключенный входами к измерительным катушкам, второй сумматор, задатчик потока и задатчик частоты, соединенный с входом управления частоты преобразователя час- .
"оты, отличающееся .тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены блок возведения в квадрат, вычислитель. модуля напряжения и второй блок умножения, входы которого подключены к выходам задатчиков потока и частоты, а выход — к второму входу
7 0877 li 8 первого сумматора, при этом вход блока а выход - с входом управления напряженивозведения в квадрат подключен к выходу ем преобразователя частоты. первого блока умножения, а его выход Источники информадии, и выход вычислителя квадрата модуля принятые во внимание при экспертизе производной потока через второй сумматор5 1. Патент США №4011489, 1977. подключены к первому входу вычислителя 2. Авторское свидетельство СССР модуля напряжения, второй вход которого по заявке № 2870897/24-07, соединен с выходом регулятора потока, кл, Н 02 Р 5/34, 1980.
Составитель A. Жилин
Редактор А. Orap Техред С. Мигунова Корректор Г, Огар
Заказ 10322/44 Тираж 685 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4