Асинхронный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором . Целью изобретения является повьшение точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения электродвигателя с учетом величины прикладываемого момента нагрузки. Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1, статорная обмотка которого подключена к тиристорному регулятору 2 с системой 3 импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора 4 частоты вращения, датчик 5 частоты вращения , блок 6 переключения режимов, блок 7 задания ускорения, первый и второй задатчики 8, 9 интенсивности, суммирующий усилитель 10. Блок 6 переключения режимов включает в себя элемент 11 запоминания, датчик 12 начала торможения, компаратор 13, логический элемент И 14 и пять управляемых ключевых элементов 15-19. 6 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН @ g Н 02 Р 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3958470/24-07 (22) 19.08.85 (46) 30.12.86. Бюл. У 48 (71) Новокузнецкое отделение Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института по комплексной электрификации промышленных объектов им. Ф.Б. Якубовского и Барнаульский шинный завод (72) В.Н. Кибенка и В.Л. Тарабанов (53) 621.313.333(088.8) (56) Автоматизированный электроприрод в промышленности. Труды VI Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу. М.: Энер,.гия, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 1124417, кл. Н 02 Р 5/28, 1984. (54). АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах пере;80„„1280686 А 1 менного тока с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Целью изобретения является повышение точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения электродвигателя с учетом величины прикладываемого момента нагрузки.

Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1, статорная обмотка которого подключена к тиристорному регулятору 2 с системой 3 импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора 4 час- . тоты вращения, датчик 5 частоты враЯ щения, блок 6 переключения режимов, блок 7 задания ускорения, первый и второй задатчики 8, 9 интенсивности, суммирующий усилитель 10. Блок 6 переключения режимов включает в себя элемент 11 запоминания, датчик 12 начала торможения, компаратор 13, логический элемент И 14 и пять управ- в Ф ляемых ключевых элементов 15-19. (Я

1280686

Блок 7 задания ускорения состоит из промежуточного. усилителя 20 и трех управляемых ключевых элементов 21, 22, 23. Второй задатчик интенсивности 9 выполнен в виде элемента 24 ограничения и элемента 25 интегриро1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутой обмоткой ротора.

Цель изобретения — повыщение точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения электродви- 10 гателя с учетом величины прикладываемого момента нагрузки.

На чертеже изображена структурная схема асинхронного электропривода.

Асинхронный электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, статорная обмотка которого подключена к тиристорному регулятору 2 с системой

3 импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора 4 частоты вращения электро.двигателя 1, датчик 5 частоты вращения, выход которого подключен к первому входу регулятора 4 частоты вра25 щения, блок 6 переключения режимов, блок 7 задания ускорения, первый 8 . и второй 9 задатчики интенсивности, суммирующий усилитель 10. Блок 6 переключения режимов включает в себя элемент 11 запоминания, датчик

12 начала торможения, компаратор

13, логический элемент И 14 и пять . управляемых ключевых элементов 1519. Блок 7 задания ускорения состоит 35 из промежуточного усилителя 20 и трех управляемых ключевых элементов

21-23. Второй задатчик 9 интенсивности выполнен в виде элемента 24 ограничения, выход которого подклю- ® чен к входу элемента 25 интегрирования. Первые входы суммирующего усилителя 10 и элемента 24 ого ччения вания. Цель изобретения достигается за счет введения в известную структуру электропривода второго задатчика

9 интенсивности, суммирующего усилителя 10 и четырех управляемых ключевых элементов 16, 17, 18, 19. 1 ил.

2 объединены и подключены к выходу элемента 25 интегрирования. Вторые входы суммирующего усилителя 10 и элемента 24 ограничения также объединены и подключены к выходу второго управляемого ключевого элемента

22 блока 7 задания ускорения. Третий вход элемента 24 ограничения соединен с выходом промежуточного усилителя 20. Выход датчика 12 начала торможения соединен с одним входом логического элемента И 14 и с управляющими входами первого 15, второго

16 и третьего 17 управляемых ключевых элементов блока 6 переключения режимов и с управляющими входами первого 21 и второго 22 управляемых ключевых элементов блока 7 задания ускорения. Выход датчика 5 частоты вращения через первый управляемый ключевой элемент 15 блока 6 переключения режимов соединен со входом элемента 11 запоминания, выход которого соединен непосредственно с первым входом промежуточного усилителя

20 и с одним входом компаратора 13, а через третий управляемый ключевой элемент 23 блока 7 задания ускорения — со вторым входом промежуточного усилителя 20 и через последовательно соединенные четвертый 18 и третий 17 управляемые ключевые элементы блока 6 переключения режимов— с третьим входом регулятора 4 частогы вращения. Выход суммирующего усилителя 10 соединен с другим входом компаратора 13 и через пятый управляемый ключевой элемент 19 блока 6 переключения режимов — с четвертым входом регулятора 4 частоты вращения. Выход компаратора 13 подключен к другому входу логического элемента И 14, выход которого соединен с

1280686 управляющими входами четвертого 18 и пятого 19 управляемых ключевых элементов, блока 6 переключения режимов и с управляющим входом третьего управляемого ключевого элемента 5

23 блока 7 задания ускорения.

Вход первого задатчика интенсивности подключен к выходу первого управляемого ключевого элемента 21 блока 7 задания ускорения, а его выход через второй управляемый ключевой элемент 16 блока 6 переключения режимов соединен со вторым входом регулятора 4 частоты вращения. Входы первого 21 и второго 22 управляемых ключевых элементов блока 7 задания ускорения объединены и предназначены для подачи сигнала задания.

Асинхронный электропривод работает следующим образом. 20

В период разгона на вход первого задатчика 8 интенсивности через первый управляемый. ключевой элемент 21 блока 7 задания ускорения поступает 25 напряжение задания, соответствующее синхронной частоте вращения электродвигателя,1. При этом на второй вход регулятора 4 частоты вращения поступает линейно нарастающее напряжение З7 задания частоты вращения. Привод разгоняется. Сигнал, соответствующий мгновенному значению частоты вращения, с выхода датчика 5 частоты вращения поступает на вход элемента ll запоминания частоты вращения через первый управляемый ключевой элемент

15 блока 6 переключения режимов. При достижении позиции начала торможения на выходе датчика 12 начала торможе- 4р ния появляется сигнал, поступающий на один вход, логического элемента

И 14, управляющие входы управляемых .ключевых элементов 15-17 блока 6 переключения режимов и управляющие вхо- 45 ды управляемых ключевых элементов

21 и 22 блока 7 задания ускорения. При этом со второго входа регулятора 4 частоты вращения снимается выходной сигнал первого за- 50 датчика 8 интенсивности, а со входа последнего снимается напряжение задания. Одновременно на выходе элемента 11 запоминания происходит запоминание мгновенного значения выходного напряжения датчика 5 частоты вращения, поступающего на вход регулятора 4 частоты вращения через управляемые ключевые элементы 1 8 и 17, блока 6 переключения режимов в качестве напряжения задания частоты вращения и являющегося опорным напряжением компаратора 13. Привод вращается с постоянной частотой.

Кроме того, на второй вход второго задатчика 9 интенсивности, объединенный со вторым входом суммирующего усилителя 10, поступает напряжение, соответствующее синхронной частоте вращения электродвигателя 1.

При этом на выходе суммирующего усилителя 10 формируется разность между постоянным напряжением, соответствующим синхронной частоте вращения электродвигателя и линейно нарастающим напряжением задания частоты вращения, темп изменения которого определяется мгновенным значением частоты вращения электродвигателя в момент прохождения позиции начала торможения путем подачи выходного сигнала элемента 11 запоминания частоты вращения через промежуточный усилитель 20 в цепь обратной связи элемента 24 ограничения второго задатчика 9 интенсивности. При достижении выходным напряжением суммирующего усилителя 10 уровня опорного напряжения компар тора 13, сигнал на выходе последнего отличен от нуля. Наличие сигналов на выходах компаратора 13 и датчика 12 начала торможения приводит к появлению сигнала на выходе логического элемента И 14, который поступает на управляющие входы управляемых ключевых элементов 18 и 19 блока 6 переключения режимов и управляющий вход третьего управляемого ключевого элемента 23 блока 7 задания ускорения.

При этом с третьего входа регулятора

4 частоты вращения снимается выходное напряжение элемента 11 запоминания частоты вращения и на четвертый вход подается выходное напряжение суммирующего усилителя 10, причем темп его снижения уменьшается в два раза.

Привод переводится в режим .торможения. Путь привода после прохождения позиции начала торможения можно описать следующим выражением: где (D — мгновенное значение частоты вращения в момент прохождения позиции качала торможения;

)280686 — время движения привода с частотой )о после прохождения позиции начала торможения с 1 д

2 Ко о где U — напряжение задания, соответствующее синхронной частоте вращения;

К вЂ” коэффициент передачи датчиЯ ка 5 частоты вращения;

К вЂ” коэффициент пропорциональности замедления привода мгновенному значению частоты вращения в момент начала торможения

Ет

7 о где ET — замедление привода;

N — динамический момент привода

Аин в режиме торможения; — момент инерции привода.

Таким образом, достигается повышение точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения с учетом величины прикладываемого момента нагрузки. Устройство позволяет обеспечить точное позиционирование и при перемещениях на короткие расстояния, когда достижение позиции начала торможения происходит в период разгона привода. формулаизобретения

Асинхронный электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, статорная обмотка которого подключена к тиристорному регулятору с системой импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора частоты вращения электродвигателя, блок переключения режимов, составленный из датчика начала торможения, элемента запоминания, компаратора, логического элемента И и первого управляемого ключевого элемента, цепь управления которого объединена с одним входом логического элемента И и подключен;. к выходy датчика начала торможения, а выход соединен с входом элемента запоминания, выход которого подключен к одному входу компаратора, выход которого соединен с вторым входом логического элемента И, блок задания ускорения, составленный из первого, второго и третьего управляемых ключевых элементов и промежуточного усилителя, первый задатчик интенсивности, вход которого подключен к выходу первого управляемого ключевого элемента блока задания ускорения, управляющий вход которого объединен с управляющим входом второго управ3 ляемого ключевого элемента блока задания ускорения и подключен к выходу датчика начала торможения, датчик частоты вращения электродвигателя, выход которого подключен к входу первого управляемого ключевого элеf5 мента блока переключения режимов и к первому входу регулятора частоты вращения электродвигателя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения электродвигателя с учетом величины прикладываемого момента нагрузки, в него введены второй задатчик интен сивности, выполненный в виде элемента ограничения с тремя входами и элемента интегрирования, вход которого подключен к выходу элемента ограничения, а выход — к первому входу элемента ограничения, суммирующий усилитель, первый вход которого подключен к выходу элемен:а интегрирования, а второй вход объединен с вторым входом элемента ограничения и подключен к выходу второго управляемого ключевого элемента блока задания ускорения, в блок переключения режимов введены второй, третий, четвертый и пятый управляемые ключе

4О вые элементы, а регулятор частоты вращения снабжен третьим и четвертью входами, входы первого и второго ,ключевых элементов блока задания ускорения объединены и преднаэначе45 ны для подачи сигнала задания, первый вход промежуточного усилителя непосредственно, а второй вход чере, третий управляемый ключевой элемент блока задания ускорения подключены к выходу элемента запоминания, а вы ход промежуточного усилителя соединен с третьим входом элемента ограничения, выход первого задатчика интенсивности через второй управля55 еиый ключевой, элемент блока переключения режимов подключен к второму входу регулятора частоты вращения, выход элемента запоминания через последовательно соединенные четвер.

1280686

Составитель С. Позднухов

Редактор А. Ревин Техред JI.Сердюкова КорректоР М. Максимишинец

Заказ 7132/57 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тый и третий управляемые ключевые элементы блока переключения режимов подключен к третьему входу регулятора частоты вращения, выход суммирующего усилителя объединен с другим входом компаратора и через пятый управляемый ключевой элемент блока переключения режимов подключен к четвертому входу регулятора частоты вращения, управляющие входы второго и третьего управляемых ключевых элементов блока переключения режимов объединены и подключены к выходу датчика начала торможения, управляющие входы третьего управляемого ключевого элемента блока задания ускорения и четвертого и пятого ключевых управляемых элементов блока переключения режимов работы объединены и подклю" чены к выходу логического элемента И.