Электропривод с частотно-импульсным управлением

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНОИМПУЛЬСНЫМ УЛРАВЛЕНИЕМ, содержащий асинхронный двигатель, подключенньй. к статическому преобразователю частота-напряжение , элемент сравнения, причем трехфазный выход задающего генератора соединен с первым трехфазным входом системы управления и входом преобразователя частота-напряжение , второй трехфазный вход системы управления предназначен для соединения с питакодей сетью, выходы системы i ,управления соецинвны с управляющими электродами тиристоров статического преобразователя, измерительный орган, составленный из трехфазного трансформатора , вхойл которого подключены к фазам статора асинхронного двигателя, а выходы подключены к выпрямителю, выходы которого шунтированы разрядным резистором и через управляе1йай ключ подключены к входам эмиттерного повторителя, шунтированного конденсатором , выход эмиттерного повторителя является выходом измерительного органа, элемент сравнения выходом соединен с третьим входом системы управления, а первым вхоДом - с преобразователем частота-напряжение, отличающийся тем, что, с целью упрощения, введены логический элемент ЗИ-НЕ и элемент временной С задержки, выпрямитель измерительного органа выполнен по трехфазной мостовой схеме, его выход соединен со вторым входом элемента сравнения, входы логического элемента ЗИ-НЕ соединены 4 . с трехфазным выходом задающего Генератора , а выход логического элемента сл ЗИ-НЕ соединен с управляемым ключом 4ib через элемент временной задержки. сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

„„ЯК„,4 145445 A

4(!) Н 0? P 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТНГ Ытий (21) 3688270/24-07 (22) 05. 11.83 (46) 15.03.85.Бюл. ¹ .10 (72) С.В.Васильев, В.Г.Сидоров, А.А.Семченко и Н.М.Улащик (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знаменй политехнический институт (53) 62-83:621.313.333.072.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 626478, кл. Н 02 P 7/42, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 558366, кл. Н 02 P 7/62, 1975. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНОИИПУЛЬСНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий асинхронный двигатель, подключенный. к статическому преобразователю частота-напряжение, элемент сравнения, причем трехфазный выход задающего генератора соединен с первым трехфазным входом системы управления и входом преобразователя частота-напряжение, второй трехфазный вход системы управления предназначен для соединения с питающей сетью, выходы системы

;управления соединены с управляющими электродами тиристоров статического преобразователя, измерительный орган, составленный из трехфазного трансформатора, вхоДы которого подключены к фазам статора BcH)ixpoHHoãî двигателя, а выходы подключены к выпрямителю, выходы которого аунтированы разрядным резистором и через управляемый ключ подключены к входам эмиттерного повторителя, шунтированного конденсатором, выход эмиттерного повторителя является выходом измерительного органа, элемент сравнения выходом соединен с третьим входом системы управления, а первым входом — с преобразователем частота-напряжение, о т л и ч а ю щ и и с s тем, что, с целью упрощения, введены логический элемент ЗИ-HE и элемент временной задержки, выпрямитель измерительного органа выполнен по трекфазной мостовой схеме, его выход соединен.со вторым входом элемента сравнения, входы логического элемента ЗИ-НЕ соединены с трехфазным выходом задающего Генератора, а выход логического элемента

ЗИ-НЕ соединен с управляемым ключом через элемент временной задержки.

1145445 3 ственно на зажимах статора, а в течение последующего интервала проте- кания тока формирует напряжение, соответствующее измеряемому. Применение данного регулятора напряжениястатического преобразователя частоты, питающего асинхронный двигатель несинусоидальным напряжением в режиме прерывистого тока, обеспечивает по1р стоянство результирующего магнитного потока асинхронного двигателя во всем диапазоне частот P) .

Недостатком данного электропривода является сложность измерительного органа, содержащего три трансформатора, три выпрямителя, три разрядных резистора, три управляемых ключа, три конденсатора, три эмиттерных повторителя и сумматор.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системе управления частотно-импульсного асинхронного электропривода.

Известен асинхронный частотно-регулируемый электропривод, содержащий преобразователь с каналом регулирова ния частоты, к которому подключен за дающий генератор, и каналом регулиро вания напряжения с цепью обратной связи по ЗДС двигателя, содержащий блок интегрирования ЭДС двигателя.

В этом устройстве для повышения быст родействия блок интегрирования выпол нен в виде операционного усилителя, обратная связь которого шунтирована дополнительно введенным ключевым элементом, соединенным с задающим генератором (1) .

Недостатком такого двухканального 2р управления асинхронным частотно-регулируемым электроприводом является сложность поддержания постоянным номинального магнитного потока асинхронного двигателя в условиях изменяющейся частоты питающего двигатель напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является электропривод с частотноимпульсным управлением, содержащий асинхронный двигатель, подключенный к статическому преобразователю частоты, задающий генератор, систему управления, преобразователь частотанапряжение, элемент сравнения, при- 3$ чем трехфазный выход задающего генератора соединен с первым трехфазным входом системы управления и входом преобразования частота-напряжение, второй трехпозиционный вход системы 4О управления предназначен для соединения с питающей сетью, выходы системы уцравю ения соединены с управляющими электродами тиристоров статического преобразователя, измерительный 4З орган, составленный иэ сумматора, эмиттерных повторителей и запоминающих конденсаторов, каждый из которых подключен через управляемый ключ к выпрямителю, вход которого через раз-З@ делительный трансформатор подсоединен к одной из обмоток статора, а вход управляемого ключа соединен с датчиком тока соответствующей фазы преобразователя. Данное устройство N позволяет формировать сигнал обрат.ной связи в течение бестокового интервала, измеряя напряжение непосредЦель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод с частотно-импульсным управлением, содержащий асинхронный двигатель, подключенный к статическому преобразователю частоты„ задающий-генератор, систему управления, преобразователь частотанапряжение, элемент сравнения, причем трехфазный выход задающего генератора соединен с первым трехфазным входом системы управления и входом преобразователя частота-напряжение, второй трехфазный вход системы управления предназначен для соединения с питающей сетью, выходы системы управления соединены с управляюядми электродами тиристоров статического преобразователя, измерительный орган, составленный из трехфазного трансформатора, входы которого подключены к фазам статора асинхронного двигателя, выходы подключены к выпрямителю, ыходы которого шунтированы разрядым резистором и через управляемый люч подключены к входам эмиттерного овторителя, шунтированного конденсатором, выход змиттерного повторителя является выходом измерительного органа, элемент сравнения выходом соединен с третьим входом системы управления, а первым входом — с преобразователем частота-напряжение, введены логический элемент ЗИ-НЕ и элемейт временной задержки, выпрямитель измерительного органа выполнен по трехфазной мостовой схеме, его выход соединен со вторым входом элемента сравне50

На статический преобразователь, состоящий из тиристоров 1-6, подается трехфазная система напряжений

Бд, Уз, Ug . Задающий генератор 8 формирует трехфазный прямоугольный уи- 55 равляющий сигнал Qg, Qg, Qe, который подается на первый трехфазный вход системы 9 управления для формироваЭ 1145 ния, входы логического элемента ЗИНЕ соединены с трехфазным выходом задающего генератора, а выход логического элемента ЗИ-НЕ соединен с управляемим ключом через элемент временной задержки.

На чертеже представлена схема устройства.

Электропривод -содержит статический преобразователь, составленный из тирЪсторов 1-6, асинхронный двигатель 7, подключенный к статическому преобразователю, задающий генератор

8, трехфазный выход которого соединен с первым трехфаэным входом системы

9 управления, тремя входами логического элемента ЗИ-НЕ 10 и входом преобразователя 11 частота- напряжение.

Второй трехфазный вход системы 9 управления соединен с питающей сетью..

Электропривод содержит измерительный

20 орган, включающий трехфазный транс- - форматор 12, входы которого подключены к фазам статора асинхронного двигателя 7, а выходы соединены с трех25 фаэйым входом выпрямителя 13, выполненного по мостовой схеме, выход которого шунтирован разрядным резистором 14 и через управляемый ключ 15 подключен к входам эмиттерного повторителя 16, шунтированного конденеатором 17 выход эмиттерного повторителя 16 образует выход измерительного органа 18.

Выход логичеекого элемента ЗИ-НЕ

10 соединен с управляемым ключом 15 М5 через элемент 19 временной задержки.

Второй вход элемента 20 сравнения соединен с выходом измерительного органа 18, а первый вход элемента сравнения — с выходом преобразователя 1 1 4О частота-напряжение, а выход элемента 20 сравнения соединен с третьим входом системы 9 управления. Выходы системы 9 управления соединены с управляющими электродами тиристоров

1-6 статического преобразователя.

Электропривод с частотно-импульсным управлением работает следующим образом. !

445 4 ния выходного напряжения определенной частоты. Для получения на выходе системы 9 управления сигналов, син- хронизированных с сетью, второй трехфазный вход системы 9 управления связан с трехфазным сетевым напряжением. Управляющие импульсы с системы 9 управления подаются на управляющие электроды тиристоров 1-6 статического преобразователя, нагрузкой которого служит асинхронный двигатель 7.Измерительный орган 18 позволяет измерить величину ЭДС обмотки ста тора двигателя 7 в течение бестоковых пауз выходного налря,ения преобразователя. Для этого трехфазное напряжение статора Ц, Ug, Бс подается на первичную обмотку трансформатора 12, выпрямляется выпрямителем 13 и на разрядном резисторе 14 напряжение Ud соответствует выпрямленному напряжению статора асинхронного двигателя, включающее участки ЭДС статора 11, 1, 1С во время бестоковых пауз. Выделение величины ЭДС. статора производится управляемым ключом 15. На .логическом элементе ЗИ- НЕ 10 иэ трехфазного логического сигнала Qp Qg, поступающего с задающего генератора 8, формируется, логический сигнал Qs. Если на управляемый ключ 15 подать сигнал Q>, то в элементе памяти (конденсаторе) 17 из-за активноиндуктивного характера нагрузки записывается кроме ЭДС статора импульс выходного напряжения, что приводит к ошибке при определении величины сигнала обратной связи Ео . Пр. .введении элемента 19 временной задержки, вход которого соединен с выходом логического элемента ЗИ-НЕ 10, а выход — с управляемым ключом 15 на управляемый ключ 15 подается сигнал

Я, который позволяет более точно определить сигнал Е к . В момент разиыкания управляемого ключа 15 происходит запоминание величины ЭДС статора асинхронного двигателя, которое хранится в течение периода протекания тока в статоре. Полученное напряжение Е подается с эмиттерного повторителя 16 на элемент 20 сравнения, где сравнивается с напряжением задания E ag поступающего с выхода преобразователя 11 частота-напряжение. Полученное рассогласование (E

Составитель В.Тарасов

Редактор Н.Киштулинец Техред Ж,Кастелевич Корректор Е.Рошко

Заказ 1185/41 Тираж 646

ВНКЩИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4.торами так, чтобы уменьшить рассогласование до минимума.

Таким образом, в устройстве для частотно-импульсного управления электроприводом при задании частоты 5 выходного напряжения преобразователя автоматически подрегулируется величйна модуля обобщенного вектора ЭДС б статора, что позволяет пор" ер;KHBBTb постоянный результируюшИй ма нитный поток статора при регулировании ско-. рости асинхронного двигателя. Замена большого числа измерительных н преобразующих блоков на логические элементы позволяет упростить его реализацию.