Устройство для управления асинхронным электродвигателем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК (.д) 1 Н 02 Р 7/42

Ii3

И(Ь....;.;; gg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3835687! 24-07 (22) 02.01.85 (46) 23.08.86. Бюл. В 31 (71) Ленинградский ордена Ленина ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В;Плеханова (72) И.М.Столяров, А.П.Емельянов и З.Б.Слепцова (53) 621 ° 316.718.5(088.8) (56) Патент США У 4023083, кл, Н 02 P 7/42, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 866683, кл. H 02 P 7/42, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области

ÄÄSUÄÄ 1252903 А1 электротехники и может быть использовано для точной стабилизации и регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя. Целью изобретения является повышение точности регулирования частоты вращения. Устройство позволяет осуществлять управление модулем потокосцепления статора электродвигателя и управление фазой напряжения статора относительно нектара потокосцепления статора. Устройство содержит преобразователь 11 частоты, к выходу которого подключен асинхронный электродвигатель 5 с измерительными катушками 3, 4. Канал регулирования напряжения преобразователя 11 частоты содержит интеграторы 1, 2, 1252903 щему входу. ньиислитель 6 модуля вектора гготока, вычислитель 12 частотьг вращения век- тора потока, связанные входами с выходами измерительных катушек 3, 4 и с вьгходами интеграторов 1, 2, последовательно соединенные сумматор 7, регулятор 9, блок 10 умноже ия и регулятор 14, выходом подключенный к первому управляющему входу преобразователя 11 частоты. Второй вход блока 10

10 умножения подключен к выходу вычисИзобретение относится к электротехнике, а именно к асинхронному электроприводу со структурой "преобразователь" и может быть использовано для точной стабилизации и регулирования частоты вращения электродвигателя.

Целью изобретения является повышение точности регулирования частоты вращения, На чертеже представлена структурная схема устройства для управления асинхронным электродвигателем.

Устройство содержит первый и второй интеграторы 1 и 2, соединенные входами с измерительными катушками 3 и 4 асинхронного электродвигателя 5, вычислитель б модуля вектора потока, входы которого соединены с выходами интеграторов 1 и 2, первый и второй сумматоры 7 и 8, первый регулятор 9, zo блок 10 умножения, преобразователь 11 частоты с двумя управляющими входами, выходами подключенный к статорным обмоткам электродвигателя 5, вычислитель 12 частоты вращения вектора по- 2 тока, первый и второй входы которого соединены с измерительными катушками

3 и 4, третий и четвертый входы соединены соответственно с выходами первого и второго интеграторов 1 и 2, а выход соединен с одним входом блока 10 умножения, первый вход первого сумматора 7 соединен с выходом вычислителя 6 модуля вектора потока, вто- рой вход первого сумматора 7 предназначен для подачи сигнала задания по35 тока, а выход первого сумматора 7 через первый регулятор 9 подключен к другому входу блока 10 умножения. Устройство содержит также третий сумматор 13 с четырьмя входами, второй, лителя 12 частоты вращения вектора потока. Капал управления частотой преобразователя 11 содержит последовательно соединенные датчик 18 частоты вращения, сумматор 8, регулятор 17. и сумматор 13, регулятор 15, включенный между выходом и одним из входов сумматора 13, и регулятор 16, подключенный входом к выходу вычислителя 12 частоты вращения вектора потока, а выходом — к входу сумматора 13. 1 ил.

2 третий, четвертый и пятый регуляторы

14-17, датчик 18 частоты вращения, Выход блока 10 умножения соединен через второй регулятор 14 с первым управляющим входом преобразователя 11 частоты, второй управляющий вход которого соединен с выходом третьего сумматора 13 и через третий регулятор 15 — с первым входом третьего сумматора 13, второй вход которого через четвертый регулятор 16 соединен с выходом вычислителя 12 частоты вращения вектора потока, третий и четвертый входы третьего сумматора 13 соединены соответственно с первым входом второго сумматора 8 и через пятый регулятор 17 — с выходом второго сумматора 8, второй вход которого соединен с датчиком 18 частоты враще ния, первый вход второго сумматора 8 предназначен для подачи сигнала зада-, ния частоты вращения.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять управление модулем пото сосцепления статора электродвигателя

1и управление фазой вектора напряжения статора относительно вектора потбкосцепления статора.

Устройство работает следующим образом.

Управление потокосцеплением осуществляется регулированием напряжения питания электродвигателей в зависимости от рассогласования между заданным и измеренным потоками с учетом мгновенного значения частоты вращения вектора потока, Регулирование напряжения достигается при воздействии на преобразователь 11 частоты по первому управляю, откуда

+ v, (Р)1(() . )+к р)" ч

1 К2(P)

I где () — сигнал задания частоты вращео ния ротора;

> — сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора, 35 — сигнал пропорциональный часч

1 тоте вращения вектора потока, и — сигнал задания частоты напря(( жения статора, k (р),- 40

k (р) — передаточные функции регуля2 торов 17 и 18, 1э соответственно, Управление модулем потокосцепления статора, организация обратной связи по частоте вращения электродвигателя с коррекцией частоты вращения (фазы) вектора напряжения относительно вектора потокосцепления позволяет осуществить достаточно точное задание элек- 50 тромагнитного момента в переходном режиме и повысить точность отработки заданной тахограммы.

Упранле»ие частот()ET»апряже»HR питания электродвигателя э осуществляется заданием напряже»ия по второму управляющему входу преобразователя 11 частоты. Для повыше»ия точности регулирования частоты вращения электродвигателя э н статистических режимах вводится обратная связь по частоте вращения ротора — от датчика 18 частоты вращения, через второй сумматор 8, регулятор 17„ третий сумматор 13. Для уменьшения погрешности н переходных режимах вводится обратная связь по частоте вращения вектора потока — сигнал от вычислителя 12 частоты вращения вектора потока сравнивается с сигналом, пропорциональным частоте напряжения. В установившемся режиме эти сигналы равны. В переходных режимах разница меЖду этими сигналами вводится как коррекция задания частоты напряжения.

Управление по каналу задания частоты описывается следующей формулой (() — (d + K (Р)(((- -((Э),,у и

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для управления аси»хрон ным электродвигателем с измерительными катушками, содержащее первый и второй интеграторы, соединенные нходами с измерительными катушками, вычислитель модчля вектора потока, входы которого соединены с выходами интеграторов, первый и второй сумматоры, первый регулятор, блок умножения, преобразователь частрты с двумя управляющими входами, выходами подключенный к статорным обмоткам. электродвигателя, вычислитель частоты вращения вектора потока, пер»ый и второй входы которого соединены с измери" тельными катушками, третий и четвертый входы — соответственно с ныходами первого и второго интеграторов, а выход — с одним входом блока умножения, причем первый нход первого сумматора соединен с выходом вычислителя модуля вектора потока, второй вход первого сумматора предназначен для подачи сигнала задания потока, а выход первого сумматора через первый регулятор подключен к другому входу блока умножения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования частоты вращения, в него введены третий сумматор с четырьмя входами, второй, третий, четвертый и пятый регуляторы, датчик частоты враиения, причем выход блока умножения соединен через второй регулятор с первым управляющим входом преобразователя частоты, второй управляющий вход которого соединен с выходом третьего сумматора и через третий регулятор — с первым входом третьего сумматора, второй вход которого через четвертый регулятор соединен с выходом вычислителя частоты вращения вектора потока, третий и четвертый входы третьего сумматора соединены соответственно с первым входом второго сумматора и через пятый регулятор — с выходом второго сумматора, второй вход которого соединен с датчиком частоты вращения, а первый вход второго сумматора предназначен для подачи сигнала задания частоты вращения.

ВНИКПИ Заказ 4629/55 Тираж 631 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4