Устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllYEiЛИН (19) (11) Ю1) Н Ог P 5/34

ЬЫье. ".;1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTP9 (21) 3434152/24-07 (22 ) 06. 05. 82

{46 ) 23.08.83. Бюл. 1(31 (72) И. Я. Довганюк (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (53) 621.313.333,1(088.8 ) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

ll 877765, кл. H 02 P 5/34, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

М 609200, кл. Н 02 P 5/34, 1976. (54 ){57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

АСИНХРОННОЙ МАШИНОЙ С ФАЗНЫМ POTO.РОМ, содержащее преобразователь частоты, выход которого через датчик фазных токов подключен к обмоткам ротора, управляющий вход преобразователя частоты через регулятор скорости соединен с выходом блока суммирования, один вход которого соединен с выходом блока задания скорости, ключевой управляемый элемент своим управляющим входом соединен. с выходом блока индикации нуля скольжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью у((рощения, оно снабжено генератором колебаний и резонансным низкочастотным фильтром с выходным выпрямителем, выход которого соединен с входом блока индикации скольжения, вход резонансного низкочастотного фильтра соединен с выходом датчика фазных токов, выход генератора колебаний через управляемый ключевой элемент соединен с другим sxoЖ дом блока суммирования.

1037401

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе переменного тока по схеме машины двойного питания, для возбуждения асинхронизированного синхронного генератора и в системе регулирования электромеханического преобразователя частоты для связи двух энергосистем и т.д.

Известно устройство для управле- 10 ния асинхронной машиной с фазным ротором, содержащее тиристорный преобразователь частоты, к выходу которого присоединены обмотки ротора, датчики тока, скорости и углового положе- 15 ния ротора, подключенные к блоку управления электроприводом, выход которого подключен к управляющему входу тиристорного преобразователя частоты, обеспечивающее двухзонное 20 .регулирование частоты вращения ротора 1 1 ).

Недостатком данного устройства является его низкая надежность, обусловленная неравномерным токораспреде",25

;лением в обмотках ротора.при синхронной скорости, что приводит к перегреву одной из них, в результате чего резко снижается ресурс машины, Наиболее близким к изобретению явI ляется устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором, содержащее преобразователь частоты, выход которого через датчик фазных токов подключен к обмоткам ротора, управляющий вход преобразова35 теля частоты через регулятор скорости соединен с выходом блока суммирорования, один вход которого соединен с выходом блока задания скорости,клю40 че вой управляющий элемент своим управляющим входом соединен с выходом блока индикации нуля скольжения 2), Недостатком известного устройства является сложность, вызванная необходимостью установки высокоточного 45 и высокостабильного датчика скольжения для измерения скольжений, близких к нулю, что. делает устройство сложным, громоздким и удорожает стоимость установки в целом. 50

Целью изобретения является упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором,со- 55 держащее преобразователь частоты, выход которого через. датчик фазных токов подключен к обмоткам ротора, управляющий вход преобразователя частоты через регулятор скорости сбединен с выходом блока суммирования, один вход которого соединен с выходом блока задания скорости, ключевой управляемый элемент своим управляющим входом соединен с выходом блока индикации нуля скольжения, снабжено генератором калебаний.и резонансным низкочастотным фильтром с выходным выпрямителем, выход которого соединен с входом блока индикации нуля скольжения, вход резонансного низкочастотного фильтра соединен с выходом датчика фазных токов, выход генератора колебаний через управляемый ключевой элемент соединен с другим входом блока суммирования, На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для управления . асинхронной машиной с фазным ротором; на фиг. 2 - диаграммы. сигналов, поясняющие работу устройства.

Обмотки фазного ротора 1 асинхронной машины подключены к выходу преобразователя 2 частоты, управляющий вход которого подключен к выходу регулятора скорости 3, вход которого соединен с выходом блока 4 суммирования, один вхоа которого соединен с выходом блока 5 задания скорости, другой вход блока 4 суммирования соединен через управляемый ключевой элемент 6 с выходом генератора колебаний 7, управляющий вход управляемого ключа 6 соединен с выходом блока 8 индикации нуля скольжения, вход которого соединен с выхо-. дом выпрямителя 9, вход которого соединен с выходом резонансного низкочастотного фильтра !О, вход которого соединен с выходом датчика 11 фазных токов °

На фиг. 2 представлены характеристики 12 резонансного низкочастотного фильтра, т.е. зависимости выходного напряжения U от скольжения S для низкой частоты среза и токе ротора, близком к номинальному значению 1 „ „„, ном характеристики 13 при уменьшении амплитуды тока ротора. На фиг.2 также показан импульс 14 на выходе блока индикации нуля скольжения U<(S ) при

S = 0 и синусоидальное напряжение 15 генератора колебаний в функции времени.

Устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором функционирует следующим образом. му. При О . р ф„напряжение Ок в виде импульса 1(поступает на ключевой элемент 6. и к блоку 4 сумиерования подводится напряжение 15 О ,синусоидальной формы, которое воздействует на регулятор скорости и, соответственно, приводит к изменению скольжения машины, Возникает квазиустановившийся режим работы электрической машины с периодичес ким изменением скольжения в преде". лах bS, т.е. в диапазоне около синхронной скорости вращения. Частота колебаний генератора 7, обуславливающая частоту квазиустановившегося,режима в окрестности скольжения

0 «+ nS и частота среза фильтра 10 определяющая амплитуду этих колебаний, должна быть выбрана с учетом конкретных условий. Как только скольжение машины по команде блока 5 ,задания скорости выходит за пределы

М, ключевой элемент 6 размыкается и отключает генератор 7 от регулятора 3 скорости, Таким образом данное устройство позволяет автоматически исключить длительный установившийся режим работы асинхронной машины с фазным ротором со скольжением, равным нулю, а также значительно повысить точность работы за счет сужения эоны кваэи- установившегося режима, При этом конструкция устройства значительно упро щается.

3 1037401

Во всем диапазоне скольжений

I электрической машины регулирование обеспечивается регулятором скорости

3 по сигналам с блока 5 эадатчика скорости, который, в свою очередь, мо-5 жет управляться опе1 атором или технологической автоматикой. Выходные сигналы, пропорциональные мгновенным значениям фаэных токов ротора, подаются на вход резонанс- 10 ного .низкочастотного фильтра 10, имеющего частоту среза значительно меньше максимального значения рабочего скольжения S машины. При этом амплитуда напряжений на выходе резо- 15 нансного низкочастотного фильтра

10, а значит и после выпрямителя 9

U0, достигает максимума при скольжении S = О, а с изменением скольжения резко падает. Параметры реэонан-. 20 сного низкочастотного фильтра 10 выбираются такими; что, чем ниже часстота среза, тем круче зависимость

ОВ в функции скольжения S характеристики 12, Полученный частотно-зависи- 25 мый сигнал постоянного тока после выпрямителя пропорционален также амплитуде тока ротора машины, При уменьшении тока ротора характеристики 13

ОВ- 1(5 ) GTBHosRTcR пологими.

В блоке 8 индикации нуля скольжения осуществляется сравнение напря- жения О с уставкой I соответМ ствующей допустимому значению тока в обмотке ротора, например номинально1 37401

Составитель И, Волошиновский

Texpe4 H.Tenep Корректор Л. Бокшан

Редактор П. Коссей

Подпи сное

Заказ 6034/58 Тираж 687

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