Электропривод переменного тока

 

СОЮЗ СОЕ)ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 P 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3698750/24-07 (22) 09.02.84 (46) 07.12.85. Бюл. Ф 45 (71 ) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А.А. Жданова (72 ) А.И. Зайцев, В.А. Тихомиров и Е.М. Бурда (53) 62 -83:621.313.3.072 ° 9 (088.8) (56 ) Авторское свидетельство СССР

9 675568, кл. Н 02 P 7/42, 1976.

Онищенко Г.Б., Локтева И.Л., Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания. 11.:

Энергия, 1979, с. 139. (54 )(57 )ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, статорные обмотки которого через датчики фазных токов статора соединены с клеммами для подключения питающей сети, а роторные обмотки через датчики фазных токов ротора подключены к выходам регулируемого источника то- ка, датчик углового положения ротора установленный на валу асинхронного двигателя с фазным ротором, координатный преобразователь, снабженный четырьмя умножителями и блоком сумматоров и подключенный выходами к у)1равляюцим входам регулируемого источника тока, последова-. тельно соединенные задатчик скорости, первый элемент сравнения, регулятор скорости, второй элемент сравнения и регулятор активного тока статора, последовательно соединенные задатчик реактивного тока ста,тора, третий элемент сравнения и регулятор реактивного тока статора, блок вычисления активного и реактивного тока статора, соединенный входами с выходами датчиков фазных токов статора и с клеммами для подключения питающей сети, формирователь гармонических функций частоты токов ротора, выходы которого подключены к опорным входам координатного преобразователя, при этом выходы блока вычисления активного и реактивного тока статора подключены к одноименным входам соответствецно второго и третьего элементов сравнения, а выходы регуляторов активного и реактивного токов статора подклю- чены к одноименным управляющим входам координатного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, введен преобразователь частоты следования импульсов, подключенный выходом к другому входу первого элемента сравнения, датчик углового по,ложения ротора выполнен в виде фотоэлектрического частотно-импульсного датчика угла, уменожители координатного преобразователя выполнены в виде цифро-аналоговых блоков, а формирователь гармонических функций час-! тоты токов роторл снабжен генсратором импульсов с подстройкой частоты, реверсивным счетчиком и двумя постоянными запоминающими блоками, запрограммированными соответственно по закону синуса и косинуса, входы которых подключены к выходу реверсивного счетчика, соединенного суммирующим входом с выходом генератора импульсов,с подстройкой частоты, при этом выход фотоэлектрического частотно-импульсного датчика угла подключен к объединенным между собой вычитающему входу реверсивного счетчика .и входу преобразователя чатоты следования

1197032. импульсов, а выходы постоянных sanoминающих блоков образуют выходы фор-мирователя гармонических функций.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулируемым электроприводам на базе асинхронной машины с фазным ротором, и может быть использовано в системах и механизмах общепромышленного. назначения, где требуется регулирование скорости вращения относительно синхронной.

Целью изобретения является повышение точности управления скоростью !О вращения.

На чертеже представлена функциональная схема электронривода переменного тока.

Электропривод содержит асинхрон- 1 ный двигатель 1 с фаэным ротором, статорные обмотки которого через датчики 2 фазных токов статора соединены с клеммами 3 для подключения питающей сети, а роторные обмотки через датчики 4 фазных токов ротора подключены к выходам регулируемого источника 5 тока, датчик 6 углового положения ротора, установленный на валу асинхронного двигателя 1 с фаз— ным ротором, координатный преобразователь 7, снабженный четырьмя умножителями 8-11, и блоком 12 сумматоров и подключенный выходами к управляющим входам регулируемого источника

5 тока.

Электропривод переменного тока содержит, кроме того, последовательно соединенные задатчик 13 скорости, 1 первый элемент 14 сравнения, регулятор 15 скорости, второй элемент 16 сравнения, регулятор 17 активного тока статора и последовательно соединенные задатчик 18 реактивного тока статора, третий элемент 19 сравнения и регулятор 20 реактивного тока статора, блок 21 вычисления активного и реактивного тока статора, соединенный входами с вьссодами датчиков 2 фаэных токов статора и с клеммами 3 для подключения питающий сети, формирователь 22 гармонических функций частоты токов ротора, выходы которого подключены к опорным входам координатного преобразователя 7, при этом выходы блока 21 вычисления активного и реактивного тока статора подключены к одноименным входам соответственно второго и третьего элементов 16 и 19 сравнения, а выходы регуляторов 17 и 20 активного и реактивного токов статора подключены к одноименным управляющим входам координатного. преобразователя 7.

В электропривод переменного тока ,введен преобразователь 23 частоты следования импульсов, подключенный выходом к другому входу первого элемента 14 сравнения. Датчик 6 углового положения ротора выполнен в виде фотоэлектрического частотно-импульсного датчика угла, умножнтели 8-11 координатного преобразовантеля 7 выполнены в виде цифро-аналоговых блоков. Формирователь 22 гармонических функций частоты токов ротора снабжен генератором 24 импульсов с подстройкой частоты, реверсивным счетчиком 25 и двумя постоянными запоминающими блоками 26 и 27, запрограммированными соответственно по закону

I синуса и косинуса, входы которых подключены к выходу реверсивного счетчика 25, соединенного суммирующим входом с выходом генератора 24 импуль35 сов с подстройкой частоты. Выход фотоэлектрического частотно-импульсного датчика 6 угла подключен к объединенным между собой вычитающему входу . реверсивного счетчика 25 и входу пре40 образователя 23 частоты следования импульсов, а выходы постбянных запоминающих блоков 26 и 2? образуют выходы формирователя 22 гармонических функций.

45 Электропривод перменного тока работает следующим образом.

1197032

Д Р (2) 4-4 т дЯ - (Д (Й

Н ЦР

На суммируниций вход реверсивного счетчика 25 поступают импульсы с частотой .следованйя У с выхода генератора 24 импульсов. Частота f подстраивается таким образом, чтобы sa период частоты питающей сети на выходе генератора 24 импульсов было Z/ð импульсов, где. р — число пар полюсов импульсов с выхода датчика 6 угла эа один оборот вала, т.е.

" е с р 7 - (g) . где Qс — частота питающей сети, равная 50 Гц.

На вычитающнй вход реверсивного. счетчика 25 поступают импульсы с выхода фотоэлектрического частотноимпульсного датчика 6 угла с частотой где цР— частота вращения ротора.

На выходе реверсивного счетчика

25 формируется информация в виде . кода Ni С помощью постоянных sano-минающих блоков 26 и 27, запрограммированных по закону синуса и коси- нуса, формируйся коды sin Б и

cos Б, поступающие на цифровые входы соответствующих умножителей 8-11.

Если емкость реверсивного счетчика 25 выбрать равной "/р, то часто- та повторения кода N на его выходе с учетом (1) и (2) будет равна где уз — частота скольжения.

Следовательно коды sin Ж и cos N соответствуют кодам гармонических функций частоты токов ротора.

На аналоговые входы умножителей

10 и ll с выхода регулятора 20 реактивного тока статора поступает сигнал задания Ug определяющий амплитуду составляющей тока ротора по оси . На аналоговые входы умножн10 телей 3 и 9 поступает регулятор 17. активного тока статора сигнал Ох, определяющий амплитуду составляющей тока ротора по оси х

Полученные на.выходах умножителей 8-11 сигналы преобразуются с помощью блока 12 сумматоров в сигналц задания токов ротора по осям 6, g,, а затем в сигналы задания фаэных токов, поступающие на управляющие

2р входы управляемрго источника 5 тока, при этом обеспечивается управление асинхронным. двигателем 1 с фаэным ротором с любым числом пар полюсов р.

25 Таким образом, введение в элект- ронривод преобразователя частоты сле, дования импульсов, выполенне датчика угла в виде фотоэлектрического частотно-импульсного датчика угла, выполнение умножителей координатного преобразователя в виде цифро-ана.логовых блоков и введение в состав формирователя гармонических функций генератора импульсов, реверсивного

35 счетчика и двух постоянных запоминающих блоков, запрограммированных по закону синуса и косинуса, позволяет формировать управляющие сигна,лы электропривода в цифровом виде, что обеспечивает более высокую точность управления скорости вращения в сравнении с известным решением, основанным на преобразовании аналоговых сигналов.

1197032

Составитель А. Жилин

Техред А.Бабинец Корректор С.Черни

Редактор В. Иванова

Заказ 7574/56 . Тираж 645 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