Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электроприводу переменного тока на основе асинхронного двигателя с фазньм ротором. Целью изобретения является повьшение качества переходных процессов за счет исключения бросков тока при переходе от нерегулируемого к регулируемому режиму работы. Электропривод содержит асинхронный .электродвигатель 1 с фазным ротором, преобразователь частоты (ПЧ) 2, датчики тока 3 и напряжения 4 ротора, датчики тока 5 и напряжения 6 статора, блок формирования сигналов 7 активной и реактивной составляющих тока ротора, блок вычисления 13 активной и реактивной составляющих тока ротора , блок переключения режимов 14, блок прямого преобразования координат 15, блок вычисления ЭДС 16, блок 17 вычисления потокосцепления статора и блок формирования гармонических сигналов 1&. Введение блока задержки 20 и управляемого ключа 21 позволяет получить с первого же момента подключения ПЧ к ротору такие значения частоты и фазы выходного напряжения, при которых его вектор оказывается сориенти ованным определенным образом относительно вектора ЭДС ротора, чём обеспечивается отсутствие бросков тока при переходном процессе. 1 ил. (Л INO ГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (бц4 Н 02 Р 7/42 фЩ(011 т y q

„13 ьЫ.; 5P ",, y

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (61) 989730 (21) 3833306/24-07 (22) 30.12.84 (46) 23.03.86. Бюл.У 11 (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения ХЭМЗ" (72) В.А.Ерухимович и И.И.Эпштейн (53) 621.313.3,072.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 989730, кл. Н 02 Р 7/42, 1980. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электрос приводу переменного тока на основе асинхронного двигателя с фазным ротором. Целью изобретения является повьппение качества переходных процессов за счет исключения бросков тока при переходе от нерегулируемого к регулируемому режиму работы. Электропривод содержит асинхронный электродвигатель l с фазным ротором, пре„„SU„„ l 2201 00 А обраэователь частоты (ПЧ) 2, датчики тока 3 и напряжения 4 ротора, датчики тока 5 и напряжения 6 статора, блок формирования сигналов 7 активной и реактивной составляющих тока ротора, блок вычисления 13 активной и реактивной составляющих тока ротора, блок переключения режимов 14, блок прямого преобразования координат

15, блок вычисления ЭДС 16, блок 17 вычисления потокосцепления статора и блок формирования гармонических сигналов 18. Введение блока задержки

20 и управляемого ключа 21 позволяет получить с первого же момента подключения ПЧ к ротору такие значения Я частоты и фазы выходного напряжения, при которых его вектор оказывается сориентированным определенным обра- С зом относительно вектора ЭДС ротора, чем обеспечивается отсутствие бросков тока при переходном процессе.

К) 1220100

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводу переменного тока на основе асинхронного двигателя с фазным ротором, и может быть использовано в механизма> и машинах, требующих регулирования скорости ротора относительно синхронного значения.

Цель изобретения — повышение качества переходных процессов за счет исключения бросков тока при переходе от нерегулируемого к регулируемому режиму работы.

На чертеже представлена функциональная схема электропривода переменного тока.

Электропривод переменного тока . содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором, подключенным к выходу преобразователя частоты 2 в режиме источника регулируемого тока, датчик тока 3 и датчик напряжения 4 ротора, а также датчик тока

5 и датчик 6 напряжения статора, блок 7 формирования активной и реактивной составляющих тока ротора, состоящий из блока 8 формирования сигналов задания составляющих тока ротора, первый и второй выходы которого соответственно через компараторы 9 и 10 соединены с входами регуляторов 11 и 12 пропорционально-интегрального типа, выходы которых образуют соответственно первый и второй выходы блока 7, а информационные входы компараторов 9 и 10 образуют первый и второй входы блока

7, соединенные с выходами блока 13 вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора, подключенного одним своим входом к датчику тока 5, а другим входом — к датчику напряжения 6 статора.

Электропривод переменного тока содержит также блок переключения режимов Е 4 с двумя парами коммутируемых и одним управляющим входом, выходы которого соединены с опорными входами блока прямого преобразования координат 15, аналоговые входы которого соединены с выходами блока 7, а выход — с управляющим входом преобразователя частоты 2, блок вычисления ЭДС 16 одним из входов соединен с датчиком тока 3, а другим входом — с датчиком напряжения

4 ротора. Второй выход 16 блока вычисления ЭДС соединен с входом блока

l0

?5

4)0

55 е

17 вычисления потокосцепления статора, выход которого подключен к входу блока 18 формирования гармо— нических сигналов, выходы которого соединены с первой парой коммутируемых входов блока переключения режимов 14, вторая пара коммутируемых входов которого объединена между собой и подключена к выходу источника 19 сигнала нулевой частоты.

В электропривод переменного тока введены блок задержки 20, снабженный пусковым входом, и управляемый ключ 21, выводы которого подключены к управляющему входу блока переключения режимов 14 и к первому выходу блока вычисления ЭДС 16, при этом управляющий вход управляемого клю.ча 21 подключен к выходу блока задержки 20.

Используемый в электроприводе переменного тока преобразователь частоты 2 с непосредственной связью имеет предельную выходную частоту, меньшую частоты напряжения, подаваемого на статор асинхронного двигателя 1 с фазным ротором. Следовательно, преобразователь частоты 2 может подключаться к ротору двигателя только после того, как частота вращения двигателя достигнет значения (4

Сичхр мок ) "де макс предель"ая вь ходная частота преобразователя частоты 2.

Для качественного подключения преобразователя частоты 2 к вращающемуся асинхронному двигателю 1 необходимо, чтобы в момент подключе-. ния вектор выходного напряжения преобразователя частоты 2 был сориентирован определенным образом относительно вектора ЭДС ротора, В противном случае, при случайной ориентации укаэанного вектора возможны недопустимо большие броски тока в момент подключения преобразователя.

Электропривод переменного тока работает следующим образом.

Разгоняют электродвигатель 1 с фазным ротором любым из известных . способов до зоны регулирования скорости ротора относительно синхронного значения. По выходным сигналам датчика тока 5 статора и датчика 6 напряжения статора в блоке 13 вычисляют активную Х„ и реактивную

I составляющие тока ротора, которые сравниваются с соответствующими

l22O1OO

Составитель А.Жилин

Редактор Н.Гунько Техред Н.Бонкало Корректор А.Тяско

Заказ 1330/59 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 заданиями Тд,, Т в, поступающими с выходов блока 8. По полученным на выходах компараторов 9,10 сигналам рассогласования с помощью регуляторов 11,12 пропорционально-интегрального типа формируют сигналы I, 1 поступающие на управляющие входы блока прямого преобразования координат 15, на выходе которого формируются сигналы задания фазных токов 1О

4,д,в,с °

По выходным сигналам датчика тока 3 ротора и датчика 4 напряжения ротора в блоке вычисления ЭДС 16 формируются сигналы E> z с фазных ЭДС 15 и сигнал (Е) амплитуды ЭДС.

По сигналам фазных ЭДС в блоке

17 вычисляются фазные потокосцепления статора, которые используются для формирования гармонических функций sin Pt, cos P t частоты скольжения с помощью формирователя

18.

До перехода к регулируемому режиму работы сигнал "Пуск" на входе 25 блока задержки 20 отсутствует и управляемый ключ 21 разомкнут.

После перехода к регулируемому режиму работы сигнал "Пуск" на протяжении времени задержки не про- щО пускается на управляющий вход ключа

21, который остается разомкнутым, при этом на вход блока переключения режимов 14 не поступает сигнал (E) амплитуды ЭДС, что эквивалентно его нулевому значению. В таком режиме через блок переключения режимов 14 на опорные входы блока прямого преобразования координат

15 поступают постоянные единичные 40 сигналы с выходов источника 19 сигнала нулевой частоты и гармонические сигналы необходимой частоты и фазы формируются регуляторами

11,12. Через время, достаточное для вступления в работу блока 17 вычисления потокосцепления статора и соответствующее времени задер;ки блока 20, ключ 21 замыкается, и работа элкетропривода переходит в нормальный регулируемый режим.

При этом если сигнал (E) меньше уставки, на опорные входы блока прямого преобразования координат 15 продолжают поступать через блок переключения режимов 14 постоянные единичные сигналы с выходов источника 19 сигнала нулевой частоты, а если сигнал (Е) больше уставки, на опорные входы блока 15 начинают поступать выходные гармонические сигналы блока 18.

Таким образом, введение в электропривод переменного тока блока задержки и управляемого ключа позволяет получить с первого же момента подключения преобразователя частоты к ротору такие значения частоты и фазы выходного напряжения, при которых его вектор оказывается сориентированным определенным обра" зом относительно вектора ЭДС ротора, чем достигается более качественый переходный процесс и отсутствие росков тока в сравнении с известным лектроприводом.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока по авт.св. Р 989730, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества переходных процессов за счет исключения бросков тока при переходе от нерегулируемого к регулируемому режиму работы, в него введены блок задержки, снабженный пусковым входом, и управляемый ключ,, выводы которого включены в разрыв связи между управляющим входом блока переключения режимов и первым выходом блока вычисления ЭДС, при этом управляющий вход управляемого ключа подключен к выходу блока задержки.