Одноканальная система управления для многодвигательного привода переменного тока (ее варианты)

Одноканальная система управления для многодвигательного привода переменного тока (ее варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

<ц, 987772

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 29,04,80 (21) 2918184/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07,01. 83 ° Бюллетень М

Дата опубликования описания 07.01,83 (5l)N. Кд.

Н 02 Р 7/74

Н 02 P 7/42

ГаеудаустеееыФ квинтет

CCCP пе делам кзкбретеккв и вткрытий (53) УДК62-83:

: 621.313.333 ° .072.9(088,8) (72) Авторы изобретения

И, А. Альтшулер, В,А, Ерухимович, С, О. Криви и И.И.Эпштейн

Научно-исследовательский электротехничес

Производственного обьединения "ХЭМЗ" (71) Заявитель (54) ОДНОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ МНОГОДВИГАТЕЛЬНОГО

ПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (ЕЕ ВАРИАНТЫ) !

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления скоростью транспортных рольгангов, вращаемых электродвигателями переменного тока, подключенными в параллель к выходу вентильного преобразователя частоты, в частности тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью или инвертора тока.

Известна система управления для многодвигательного привода переменного тока, в которой блок задания выходных напряжений подсоединен к первым входам. первого, второго и третьего блоков суммирования, к вторым входам которых подсоединены выходы датчиков фазных напряжений двигателей, а к выходам - входы фазных регуляторов напряжения, подсоединенных выходами к первым входам четвертого, пятого и шестого блоков суммирования, подсоединенных выходами к трем входам системы управле2 ния преобразователем частоты, к выходам которого подсоединены двигатели, выходы датчиков фазных токов двигателей подсоединены к входам блока коррекции, соответствующие по

s фазе выходы которого подсоединены к третьим входам первого, второго и третьего блоков суммирования и к вторым входам четвертого, пятого и шестого блоков деления Г1 3.

Однако в этой системе отсутствуют подчиненные регуляторы тока. Их отсутствие связано с тем, чко pery( ляторы напряжения в этой системе имеют высокое быстродействие. Регулято15 рыэ подчиненные регуляторам напряжения, должны были бы иметь частоту среза, недопустимую для системы, выполненной на базе тиристорного преобразователя частоты. Система без ре20 гуляторов тока имеет пониженную надежность работы, так как в ней не-. большие колебания напряжения нагрузки вызывают значительные броски тосуммирования и регулятор тока, при этом выход последнего соединен с входом системы управления преобразователем частоты, а второй вход вто. рого сумматора соединен с выходом датчика тока двигателей, введен блок деления, выход которого подооединен к входу регулятора напряжения, вход для делителя блока деления под1ð соединен к выходу функционального преобразователя, а вход для делимого блока деления подсоединен к выходу первого блока суммирования.

Поставленная цель достигается также тем, что в одноканальную систему управления для многодвигательного привода переменного тока введены датчик ЭДС и блок деления, выход которого подсоединен к входу регулятора напряжения, вход для делителя блока деления подсоединен к выходу функционального преобразователя, вход для делимого блока деления подсоединен к выходу первого блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика ЭДС, входы которого соединены с выходами датчиков тока и напряжения двигателей.

На фиг, 1 приведена блок-схема

30 одноканальной системы управления для многодвигательного привода переменного тока, первый вариант; на фиг. 2 - то же, второй вариант; на фиг. 3 - зависимость выходного сигнала функционального преобразователя от входного сигнала.

Согласно первому варианту (фиг.1) одноканальная система управления содержит функциональный преобразователь 1, соединенный выходом с входом первого блока 2 суммирования и с входом для делителя блока 3 деления, соединенного выходом с регулятором Й напряжения, выход которого через второй блок 5 суммирования соединен с входом регулятора 6 тока, Выход регулятора б соединен с входом системы 7 управления преобразователем 8 частоты, к выходу которого через датчики 9 тока и датчик 10 напряжения подсоединены двигатели 11, Входы функционального преобразователя 1 и системы 7 управления преобразователем 8 частоты подсоединены к выходу блока 12 задания частоты, Второй вход блока 2 суммирования соединен с входом для делимого блока 3. Второй вход блока 5 сум3 987772 4 ка нагрузки. Кроме того, эта система достаточно сложна и громоздка при том, что она предназначена.для реали зации в электроприводах, в которых не требуются высокие быстродействие и точность.

Наиболее близкая к предлагаемой система управления для многодвига.тельного привода переменного тока содержит блок задания частоты, соединенный с первым входом системы управления преобразователем частоты, к выходу которого подсоединена группа двигателей, функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом блока задания частоты, а выход - с первым входом первого блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения двигателей, а выход — с входом регулятора напряжения, соединенного выходом с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика тока двигателей, а выход - с входом регулятора тока, соединенного выходом с вторым входом системы управления преобразователем частоты (2 g, Недостатком известной системы яв ляется существенное понижение ее устойчивости и быстродействия при изме нении частоты выходного напряжения преобразователя в случаях, когда под ключенные к выходу преобразователя частоты двигатели являются звеном контура регулирования напряжения, Эт возможно при реализации системы на .базе преобразователя частоты с непо" средственной связью или инвертора тока.

Цель изобретения - повышение ус4О тойчивости и быстродействия системы, Поставленная цель достигается тем, что в одноканальную систему управления для многодвигательного привода переменного тока, содержащую блок задания частоты, соединенный с входом системы управления преобразователем частоты, выходы которого предназначены для подключения к группе двигателей, функциональный преобразователь, вход которого подключен к блоку задания .частоты, а выход - к первому блоку суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения двигателей, последовательно соединенные регулятор напряжения, второй блок

Где Йд 5иг регулирования напряжения. Поэтому величина их общего коэффициента усиления, равная произведению величин их коэффициентов усиления, неизменна во всем диапазоне выходных рабочих частот тиристорного преобразователя.

При этом величина коэффициента усиления контура регулирования напряже" ния оказывается также неизменной во всем диапазоне выходных рабочих ча« стот преобразователя, что позволяет обеспечить качественное регулирова" ние питающего двигателя Напряжения.

Повышение устойчивости и быстродействия предлагаемой одноканальной

5 98777 мирования соединен с выходом датчика

9 тока.

Согласно второму варианту (фиг.2) одноканальная система управления двигателями переменного тока содержит функциональный преобразователь 1, соединенный входом с выходом блока

12 задания частоты и с входом первого блока 2 суммирования, выход котороГо подсоединен к входу для дели- 111 мого блока 3 деления, Выход функцио" нального преобразователя 1 соединен с входом для делителя блока 3 деления, выход которого соединен с входом регулятора ч напряжения. Второй 15 вход блока 2 суммирования соединен с выходами датчика 13 ЭДС, входы которого соединены с выходами датчика

9 тока и датчика 10 напряжения. . Устройство работает следующим об- щ разом.

Согласно первому варианту системы (фиг. 1)поступаоций из блока 12 задания частоты аналоговый сигнал задания выходной частоты преобразователя преобразовывается в системе 7 управления в трехфазную систему последовательностей импульсов, частота которых пропорциональна величине сигнала задания. Частотой импульсов определяется выходная частота тиристорного преобразователя

8 частоты. Одновременно аналоговый сигнал задания подается на вход функционального преобразователя 1, которым задается зависимость между частотой и амплитудой выходного напряжения тиристорного преобразователя частоты.

Выходным сигналом, функционального преобразователя задается величина выходного напряжения преобразователя частоты (фиг, 3) . Данный оигнал используется в контуре регулятора напряжения в качестве сигнала

45 . задания. В конТур регулирования напряжения входят блок 2 суммирования, блок 3 деления, регулятор 4 напряжения, датчик 10 напряжения,двигатели 11, контур регулятора тока, SO блок 5 суммирования, регулятор 6 тока, преобразователь 8 частоты с сис" темой 7 управления, датчик 9 тока.

Коэффициент усиления контура равен произведению коэффициентов усиления последовательно включенных звеньев.

"конт;ура сую " ъя.*eh "рн "контура рт"

"АЬиг датч.напр.

2 6

Коэффициенты усиления сумматора

Кс „„,регулятора напряжения К „,.консум тура регулятора тока К„ „- „ датчика напряжения К „ ч. „, неизменны во всем диапазоне выходных рабочих частот тиристорного преобразователя.

Коэффициент усиления двигателей К мг соответствует их импедансу Квн=

1 иг параметры обмотки, Гвь, часто" та преобразователя частоты.

Величина К иг изменяется с изменением частоты питающего двигателя напряжения (Фиг. 3) .

Для того, чтобы коэффициент усиления контура регулятора напряжения оставался постоянным при изменении выходной частоты преобразователя, в системе используется блок 3 деления.

Блок 3 деления компенсирует влияние изменений коэффициента усиления нагрузки на коэффициент усиления контура регулятора напряжения. На вход для делителя блока 3 деления подается сигнал с выхода функционального преобразователя, в результате чего величина коэффициента усиления блока деления К я,.е„оказывается обратно пропорциональной величине выходного сигнала функционального преобразователя. Зависимость величины данного сигнала от выходной частоты преобразователя частоты близка к зависимости величины коэффициента усипения двигателей от выходной частоты преобразователя частоты. Следовательна, величина коэффициента усиления блока деления оказывается обратна пропорциональной величине коэффициента усиления двигателей. Блок де" ления и двигатели являются последовательно включенными звеньями контура.7 98777 системы управления двигателями переменного тока достигается путем введения в контур регулирования напряжения . .блока деления, с помощью которого обеспечивается стабилизация коэффициента усиления контура регули рования напряжения во всем диапазоне частот питающего двигатели напряже.ния.

При. низких частотах питающего дви- 10 гатели напряжения известные датчики напряжения не обеспечивают высокой точности контроля выходного напряжения преобразователя частоты, а специальные датчики достаточно громоздки и сложны, Поэтому для обеспечения качественного регулирования напряжения двигателей на низких частотах целесообразно использовать второй ва" риант одноканальной системы управления двигателями переменного чока (фиг, 2),В этом варианте системы сигналом обратной связи по напряжению служит выходной сигнал датчика ЭДС, а сигнал задания величины напряжения поступает непосредственно с блока 12 зада ния, функциональный преобразователь

1 в этом варианте системы настраивают так, чтобы блок деления 3 в точности компенсировал влияние двигателей 11 на коэффициент усиления. контура регулирования напряжения, Повышение устойчивости и быстродействия в этом варианте одноканальной системы управления двигателями переменного тока достигается путем введения в контур регулирования напряжения блока деления, с помощью которого обеспечивается стабилизация коэффициента усиления контура

40 регулирования напряжения so всем диапазоне частот питающего двигатели напряжения, а также благодаря использованию датчика ЭДС, с помощью-которого обеспечивается качественная об45 ратная связь по напряжение на низких частотах.

Формула изобретения

1. Одноканальная система управления для многодвигательного привода переменного тока, содержащая блок задания частоты, соединенный с одом системы управления преобразователем частоты, выходы которого пред-, назначены для подключения к группе

2 8 двигателей, функциойальный преобразователь,вход которого подключен к блоку задания частоты, а выход - к первому блоку суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения двигателей, последовательно соединенные регулятор напряжения, второй блок суммирования и регулятор тока лри этом выход последнего соединен с входом системы управления преобразователем частоты, а второй вход второго блока суммирования соединен с выходом датчика тока двигателей, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости и быстродействия, в нее введен блок деления, выход которого подсоединен к входу регулятора напряжения, вход для делителя блока деления подсоединен к выходу функционального преобразователя, а вход для делимого блока деления подсоединен к выходу первого блока суммирования.

2. Одноканальная система управления для многодвигательного при вода переменного тока, содержащая блок задания частоты, соединенный с входом системы управления преобразователем частоты, выходы которого предназначены для подключения к группе дВигателей, функционал >ный преобразователь, вход которого подключен к блоку задания частоты, а выходк первому блоку суммирования, последовательно соединенные регулятор напряжения, второй блок суммирования и регулятор тока,при этом выход последнего соединен с входом системы управления преобраэов телем частоты, а второй вход второго блока суммирования соединен с выходом датчика тока двигателей, датчик напряжения питания двигателей, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости и быстродействия, в нее введены датчик ЭДС и блок деления, выход которого подсоединен к входу регулятора напряжения, вход для делителя блока деления подсоединен к выходу функциояального преобразователя, вход для делимого блока деления подсоединен к выходу первого блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика

ЭДС, входы которого соединены с выходами датчиков тока и напряжения двигателей, 9 987772

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Д

1. Авторское свидетельство СССР т

N 663063, кл. H 07 13/16, 1976. р

2, Кривицкий С.О,, Эпатейн И.И. инамика частотно-регулируемых элекропроводов с автономными инвеятоами. И., "Энергия", 1970., c. 113 .

987772

Тираж 685 дписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5 аказ илиал ППП атент, r. жгород, ул. роектная, Составитель В.Тарасов

Редактор А.Огар Техред rС.Иигунова . Корректор H.Kîðîëü