Устройство для управления статическим преобразователем частоты

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ содержащее задакиций кварцевый генератор , выход которого подключен к первому входу управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход декадного переключателя , распределитель-формирователь управляющих сигналов, вход которого через первый вход бесконтактного переключателя соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход предназначен для соединения с управляющими клеммами преобразователя час Фе/г / тоты, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и улучшения функциональной надежности , оно снабжено частотно-фазовым дискриминатором, корректирующим блоком, интегратором, преобразователем напряжения в частоту, блоком определения частоты, причем первый вход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом управляемого делителя частоты, выход - с входом корректирующего блока и через блок определения частоты с управляющим входом бесконтактного переключатели, выкор, корректирующего блока соединен через интегратор с входом преобразователя напряжения в частоту, : выход интегратора также предназначен для соединения с управляющими клеммами одной из групп преобразователя частоты, выход преобразователя напряжения в частоту соединен с вторым входом бесконтактного переключателя и вторым входом частотно-фазового дискриминатора. ВгшН

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

69) 111) (д) Н 02 Р 13/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ GCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3478670/24-07 (22) 06.08.82 (46) 23.11.84. Бюл. № 43 (72) А.N.Ñóòîðìèí и О.В.Кочеткова (53) 62 1.316.727(088.8) (56) 1. Krampe D. Linden W. Freguenrgeber fur Simonert — Zwischen Rceisumrichter, Я етепс — Zeitshrift, 1971>.

45» № 9ý s ° 594 601 °

2. Авторское свидетельство СССР

¹- 736348, кл. Н 02 Р 13/16, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ, содержащее задающий кварцевый генератор, выход которого подключен к первому входу управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход декадного переключателя, распределитель-формирователь управляющих сигналов, вход которого через первый вход бесконтактного переключателя соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход предназначен для соединения с управляющими клеммами преобразователя частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и улучшения функциональной надежности, оно снабжено частотно-фазовым дискриминатором, корректирующим блоком, интегратором, преобразователем напряжения в частоту, блоком определения частоты, причем первый вход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом управляемого делителя частоты, выход — с входом корректирующего блока и через блок определения частоты с управляющим вхо. дом бесконтактного переключателй, выход корректирующего блока соединен через интегратор с входом пре- . образователя напряжения в частоту, выход интегратора также предназначен для соединения с управляющими клеммами одной из групп преобразователя частоты, выход преобразователя напряжения в частоту соединен с вто" рым входом бесконтактного переключателя и вторым входом частотно-фазового дискриминатора.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть применено в частотно-регулируемом синхронном электроприводе, а также для управления преобразователями вентильного электропривода.

Известно устройство для управле- щия статическими преобразователями для синхронного электропривода, поз- 10 волякщее регулировать частоту вращения и состоящее из задающего кварце вого генератора, управляемого делителя частоты, который управляется де.кадным переключателем, и распределителя формирователя (1) .

Недостатком указанного устройства является выход двигателей из.синхронизма при резком увеличении частоты.

Наиболее близким к изобретению у0 по технической реализации и достигаемому результату является устройство для управления статическим преобразователем синхронного электропривода, состоящее из задающего кварцевого ге"25 нератора, подключенного к управляемому делителю частоты, который управляется декадным переключателем, и распределителя-формирователя, выход декадного переключателя соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом задатчика интенсивности и первым входом ком35 паратора, выл од задатчика интенсивности подключен к второму, входу компаратора,входу резистивного делителя и первому входу управляемого . 40 ключа, второй вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту, а управляющий вход ключа через одновибра- . тор подключен к входу компаратора>

45 выход преобразователя напряжения в частоту подключен к первому входу бесконтактного переключателя, второй вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, управляющий вход переключателя подключен к выходу компаратора; а выход переключателя соединен с входом распределителя-формирователя (2) .

Однако известное устройство содер-55 жит два раздельных частотных канала, которые в установившемся режиме (во избежание выхода двигателей иэ син1125731 1 хронизма при изменении скорости) должны быть согласованы по выходному параметру, т.е. по часто ге, а при этом возникают определенные трудности. в их построении и настройке так как требуется получить линейную характеристику код переключателя— напряжение цифроаналогового преобразователя — частота преобразователя напряжения в частоту. В связи с этим преобразователь напряжения в частоту в устройстве выполнен таким образом, что его частота в установившемся режиме превышает частоту управляе. мого делителя на несколько процентов. А это, в свою очередь, приводит к значительному перерегулированию и увеличению времени переходного процесса при изменениях частоты вращения электропривода.

Цель изобретения — повышение быстродействия и улучшение функциональной надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что.в устройство для управления статическим преобразователем частоты, содержащее задающий кварцевый генератор, выход которого подключен к первому входу управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход декадного переключателя рас1 пределитель-формирователь управляющих сигналов, вход которого через первый вход бесконтактного переключателя соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход предназначен для соединения с управляющими клемма-, ми преобразователя частоты, введены частотно-фазовый дискриминатор, корректирующий блок, интегратор, преобразователь напряжения в частоту, блок определения частоты, причем первый вход частотно-фазового дискриминатора соединен e выходом управляемо. го делителя частоты, выход — с вхо. дом корректирующего блока и через блок определения частоты с управляющим входом бесконтактного переключателя, выход корректирующего блока соединен через интегратор с входом преобразователя напряжения в частоту, выход интегратора также предназна чен для соединения с управляющими клеммами одной из групп преобразователя частоты, выход преобразователя напряжения в частоту соединен с вторым входом бесконтактного переключателя и вторым входом частотно-фазового дискриминатора.

1125731 4

HA фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — эпюры напряжений, соответствующие преходному режиму, Устройство содержит задающий кварцевьп генератор 1, декадный переклю чатель 2, управляемый делитель 3 час тоты, частотно-фазовый дискриминатор

4, корректирующий блок 5, интегратор

6, преобразователь 7 напряжения в 1р частоту, бесконтактный переключатель

8, распределитель-формирователь 9, блок 10 определения частоты, преобразователь 11 частоты и синхронный .электродвигатель 12. 15

На фиг ., 2 показа ны увеличивающаяся частота управляемого делителя 3

4>< линейно нарастающая частота преобразователя 7 напряжения в частоту сигнал управления бесконтакт- ным переключателем 8 О „ и импульсная последовательность на выходе бесконтактного переключателя 8 1 п

Устройство работает следующим образом. 25

При неизменном сигнале декадного переключателя сигналы на первом, и втором входах частотно-фазового дискриминатора.4 равны по частоте, и он работает в режиме фазового сравнения, формируя на выходе частотную последовательность импульсов с коэффициентом заполнения, пропорциональным разности фаз сравниваемых частот Эти импульсы поступают на блок

10 определения частоты и он сраба35 тывает. При этом импульсы с выхода делителя 3 проходят - ерез переключатель 8 на вход распределителя 9.

Частота выходного напряжения преоб- 40 разователя 11 частоты, а следовательно, и частота вращения электродвигателя 12 определяются положением (кодом) переключателя 2. Нестабильность выходной частоты преобразователя частоты определяется нестабильностью задающего кварцевого генератора 1.

При изменении кода переключателя

2 в сторону увеличения частоты увеличивается частота импульсов на вы- SO ходе делителя 3, однако мгновенное повьппение частоты на выходе преобразователя 11 частоты не происходит.

Это объясняется тем, что одновременно с изменением выходной частоты де- 55 лителя 3 на выходе дискриминатора 4 исчезают импульсы (так как выходная частота преобразователя 7 может изменяться только линейно вследствие введения в контур регулирования интегрирующего элемента 6) и блок 10 определения .частоты выключается.

При этом на вход распределителя 9 начинают поступать импульсы с выхода преобразователя 7, имеющего линейную характеристику.

Постоянная времени интегратора

6 определяет скорость изменения частоты на выходе преобразователя 11 . частоты (т.е. ускорение электропривода 1 /dt ) и устанавливается в зависимости от электромеханической постоянной времени электропривода.

В момент времени, когда частота на выходе преобразователя 7 станет равной частоте управляемого делителя 3, дискриминатор 4 переходит в режим фазового сравнения и срабатывает блок 10 определения частоты.

В этом случае на вход распределителя 9 и далее на преобразователь 11 частоты начинают вновь подаваться импульсы с выхода управляемого делителя 3, т.е. осуществляется переключение управляемого распределителя 9 с одного частотного канала на другой, Однако переключение с канала на канал происходит строго в момент равенства частот управляемого делителя

3 и преобразователя 7, а поэтому длительность переходного процесса и пе ререгулирование электропривода будут значительно меньше.

В установившемся режиме частота на выходе преобразователя 7 поддерживается равной частоте управляемого делителя 3 за счет введения отрицательной обратной связи. Частотнофазовый дискриминатор 4, являющийся измерителем рассогласования в этой замкнутой системе регулирования частоты, придает системе астатические свойства, т.е. средняя частота преобразователя 7 равна частоте делителя

3. Для устранения и уменьшения мгновенных изменений этой частоты в контур регулирования введен корректирующий блок 5.

При из ме ненни сиг нала де кадног о переключателя в сторону уменьшения частоты устройство работает аналогичным образом.

Кроме того, для обеспечения пропорциональной зависимости напряжения и частоты управляемого преобразовате1125731

УАЧ

Составитель Н.Савинова

Редактор И.Николайчук Техред С.Легеза Корректор О.Луговая

Заказ 8555/42 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 ля 11 частоты используется сигнал с выхода интегратора 6, Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной функциональ- 5 ной надежностью и простотой настройки, так как при разбросе и изменении параметров элементов частотно-Формирующего канала момент переключения частоты инвертора происходит точно в момент равенства частоты управляемого делителя и частоты преобразователя.