Частотный асинхронный электропривод с экстремальным управлением
Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является увеличение диапазона регулирования скорости с поддержанием постоянства коэффициента мощности. Указанная цель достигается тем, что в частотный асинхронный электропривод с экстремальным управлением введены кана-, лы управления по числу фаз асинхронного электродвигателя 1, m логических элементов 13-18 И 2, последо
СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических
РЕСПУБЛИК
89) Ш) (584 Н 02 P 7 42
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3918547/24-07 (22) 28.06.85 (46) 15.01.87. Бюл У 2 (71) Автомобильный завод им. Ленинского комсомола (72) В.Г.Безаев, Ю.К.Гальцев, А.Ф.Голыгин и Н.И.Данилкин (53) 62-83:621.313 ° 2-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1072229, кл. Н 02 P 7/36, 1982.
Авторское свидетельство СССР
Ф 352358, кл. Н 02 P 5/34, 1972. (54) ЧАСТОТНЫЙ АСИНХРОН11Ь1И ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЭКСТРЕИАЛЬНЬ1 1 УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является увеличение диапазона регулирования скорости с поддержанием постоянства коэффициента мощности. Укаэанная цель достигается тем, что в частотный асинхронный электропривод с экстремальнь1м управлением введены кана-, лы управления по числу фаз асинхронного электродвигателя 1, m логических элементов 13-18 И 2, последоf ? 8 9 ) (! вательно соеди: еннь(е ((pRобр33ORRT(3(!.
22 дискрет-аналог, уэел -0 сравнения и логическ(н(элеменг m — (ПИ-f!!., Выход преобразователя 22 соединен со входом системы 6 управления вып.— рямителем ((. Каждь(11 канал управлен (я составлен из последовательно .оединенных компара-.ора 7 (8, 9) и и((вертора 10 (!3 1 !). Первые входь(:(О— гических элементов 13-18 И 2 coeдииены с выходами системы 3 управле— ния инвертором 3 напряжения. Вторые входы логических элементов !6, 17, 18 подключены к выходам компараторов
Изобретение относится к 3:«- ктри— технике и может быть исполf 3oJI»31(o для управления частот:(о — ре(у:;:ируе— мым асинх(роннь(м электроприводом с короткозамкнуть:м двигателем. 5
Целью изобретения является увe((I.— (((ЕНИЕ ДИ»ЯП»3 30f! с: РЕ Г У:Iнт)0 Н а !11(Я (КС) рости с поддержанием постоянства ко )ф— фициек(та мощности двигателя.
На фиг. 1 представлена блок-схе- . 0 ((а частотного асинхронного зле((:poпривОда с экстремальным $ (Jpан:(енllем;
íа фиг. 2 — временная д,.(аграмма, поя(.— няющая работу данного 351ектропри(эод(1, Частотный асинхронный 3лектр )IlpH — /5
ВОД С Э К СТРЕМал ЬНЫМ Xт((Р»(В)(Е НИЕМ Г(т) (Р i) жит асинхронный (((-фаз«1(й электро;(ни! а тель 1, подключенный через;.(атчики
2 тока в фазах электродвигателя к лвтонОм«Ому HHBppTopy 5 напряж;-.:Ii!5f 20 и управляемый выпрямитель к питающей сети, систему ) управления ав:О—
НОМНЫМ ИНВЕРтОРОМ 3 На.(РЯжв«1(я) (а вход которой задается c(.(на:I зада:(ия на скорость электродви)-ате(;я 1, сис-тему б управления выпрямите«(ем 4. Кро".ме того, электропривод сод-pm(ò кан»-лы управления, каждый f3 котс.рых состоит из последовательно соединенных соответственно компарат»ра 7, 8 и 9 и инвертора 10, 11 и !2, (ри этом входы комгараторов 7, 8 (т 9 подключены к соответствующим датчикам 2 тока в фазах электродвигателя 1, а их выходы — к первым входам трех логических элементов 13, !4, !6., H 2, кроме того, выходы инверторов !О, !!, ! . ! т " )OТ !ГТСТ:!»I «О à I ТО - э»Е
1! (т,(I I 1;тт тт »»»(:К ° 11 )51Е »1!. т ()т! ) !:» т — ц!т! ()„ o ко,,»(та Оа "тт .Ов 7 8
t () ОТ«(Т . Т(1 Е Н(О . "Н !O,ILI (i :. ГИЧР С 1(тi. :.
1.» Н т (, (I 1 I — т 8 и r) (т ст » ((! r (i:,, (т(у О и и тс»(Л() т Иттв (К(т f t) "- t;P "I(-Ii -,. а Д,— j j! — !, t, !5 O— рой вход ) (л т 20 вып(..(не(!ного на ло»
I !tI(!(тт()(,1 I!O». (т(тЕ r.i „O(тт с(цн(:т(В-15(O! I »i б:I о Кii 1 3 алсз «((Я ПР ОТ Каi,И Я .-(ка;(нот(Он сбратнсго моста, Г!(«хрот— т
iiI 3!(ð.-тВщИй ".XOд б l()f(а; COÅ..;Èi(Å«
11(»i)(OДа",f;f O i (i Е((}т, t (а 1)Р)ан„(ЯЮЩИИ
В!.О(т, - С б.т()К3-. =,a t,3»«f.!;-: I(oэф. .::1)!ИЕ«та
1!С((Н(() СТ(1: И . т
НО)д С О(11,!1(1(. tl ;I,К ;Л« !) »1!т! .", Н Хо:- а "»
a. » т ., »
« "1(!(I oR !,— 8 .(; в " .!«1;(!)-" . тi:(((:!юч-;т (, (--, -,;t t .! —, -, ", а 20
:т;т ) т т 1 !(1)т ..т. !!O I . I . : ;! I т т)
2 il. 11, стс!О((((с»1 )I;i!II;Rт Т(t5:ю и; ", в:t)!1(»»I»
" 1. :ХЛ) О:I II 3 LIP 5 IG(i(;."If 1-. .: .:: -;1) O "n O (iIа()() Ст = «! (я » ")- . тт (т) »эт(тт !! Ход ВОда . (т t"!т! :. "; т 13!(а 3 1»та1:) анlтн !1(1 Я т!() . -. 1(тт«С«1, В тг, - (. (б)т)ив
t ) ) 1 т т т /
1( i(:И!!:(1, ii! I ;!:! 3 !(; ТP ., т(. т .К (., »I "т (с(Р t.(t а5, т(-" (В 1 а— ..т !);» 1!R! tf)5!)!,!-i!H)(, L()TO-т !й 1! СВОЮ
2 (т «,т (;!,;, Ч, т С ("3:, Н !
12839
Формула
55 сом угла нагрузки по первым гармоникам тока и напряжения независима от частоты питающе го электродвигатель
1 напряжения. Это позволяет организовать систему автоматического регули5 ронания с одним входом задания на скорость электродвигателя 1 и с поддержанием постоянства косинуса угла нагрузки (соз Q ) через задание постоянного угла протекания токов f0 диодов обратного моста автономного инвертора 3 напряжения. Сигнал обратной связи по этому углу получают следующим образом. На графике фиг. 2с1 показана диаграмма напряжений (U) и токов (1) автономного инвертара 3 напряжения, например, при длительности проводящего состояния тиристоров
Д к = 180, Q к — угол протекания токов диодов обратного моста. Пос- 20 редством компараторов 7, 8 и 9 подключенных к соответствующим датчикам 2 фазного тока электродвигателя
1, данный сигнал тока преобразуется в импульсы прямоугольной формы 25 (фиг. 2 б ), синхронизированные с моментами перехода тока через ноль. С помощью инвертарон 10, 11 и 12 данные сигналы инвертируются (фиг. 2 в).
После этого сигналы с выходов кампа- 30 раторов 7, 8 и 9 и инверторов 10>
11 и 12 поступают на входы "1" ло.гических элементов 13-18 И 2, на вторые входы которых приходят кмпульсы с ситемы 5 управления автономного инвертора 3 напряжения, которые синхронизированы с моментами открытия и закрытия тиристорав автономного инвертора 3 напряжения. Соответствующие импульсы системы 5 управле- 40 ния показаны на фиг. 2 r, д. Таким образом, логические элементы 13-18
И 2 выделяют соответствующие импульсы, длительность которых равна углу протекания тока диодов обратного 45 моста, так как в момент закрытия тиристора ток замыкается через соответствующий диод обратного моста.
Время, в течение которого ток будет протекать через соответствующий диод относительно момента закрытия тиристора, равно ширине импульсов, которые будут получаться на выходе логических элементов 13-18 И 2 (фиг. 2е). С помощью логического элемента 19 ИЛИ6-НК шестиканальная ситема этих импульсов будет пересчитываться в одноканальную. Используя блок 21 задания угла протекания
30 4 тока дк >дон обратно> о мс ста, синхро-низированного импульсамп, поступающими с выходов системы управления 5
I инвертором 3 напряжения, получаем импульсы, длительность которых р",вна заданному углу протекания токов д; о— дов обратного моста, которые в свою очередь синхронизированы импульсами истинного значения угла протекания токов диодов обратного моста, так как данные импульсы синхронизированы от одних и тех же выходов системы 5 управления инвертора напряжения.
С помощью узла 20 сравнения происходит выделение ашкбкп между заданным и истинным значением угла протекания тока диодов обратного моста. Сигнал ошибки будет получен в импульсной форме, который с помощью преобразователя 22 "дискрет-аналог" преобразуется в аналоговый сигнал, который подается на вход системы 6 управления выпрямителем 4.
Таким образом, во всем диапазоне нагрузок от момента холостого хода до минимального момента прк любой заданной частоте вращения двигателя коэффкциент мощности будет номинальным или равен заттанному значенкю коэффициента мощности двигателя, чта обеспечит существенное снкженке патерь в двигателе.
Частотный асинхронный электропривод с экстремальным у-|равленкем имеет достаточно простую cõåìó, обладает высоким быстродействием, стабильностью, удобен в нак- адке и может быть использован в частотно-регулируемых электроприводах малой, средней к большой мощности, не требует подстройки под конкретный двигатель, что особенна важно при его серийном производстве. к э G б р е т E. н к я
Частотный асинхронный электропривад с экстремальнь=-: управлением,содержащий rn-фазный асинхронный электродвигатель, подключенный к статическому преобразователю частоты с явно выраженным звеном постоянного тока и автономным иннертором напряжения, датчики тока н фазах э.тектрадвкгате— ля, узел сравнения, связанный с входом управленкя выпрямителем, система управления инвертарам., о т 7 и >ч а юшийся тем что. с целью увели6 ..<77 »аск<.-:: э.<ементав И 2, а вторые .-".0Ii,",I вс.< 2п. логических элементов
::.-»<х<7$ ам cистемы управления инверто-.
7ам напря77<ения., выходы всех 21п ло«7»a е <7!I1I х тт е и е» н т о в И 2 под с а е д и н е н ы."Оа<;;eт твующим входам лагическога
7. <ен-.а !<Г! .!2m — HE, выход которого пале$1юче<$ к пе!)ваму БхОду узла срав и:и. I,òOPr7 ."! ВхаД «OòOPO;O ПОД< ОЕ;",-<7 еи к в:.<ходу блока задания уг$«а
",-..o i eI;aí!aÿ òoêa äèoäав абратнага мас.: а., Г них<ран 1зиру<оп1ий вход которого
; ад«$::-we< к выходам системы управле,=,77 «î Ioì 17,77< и;<вертаром напряже . . .К< ..-:,1,<а:I„-я 7;„.- .",-- <77<Г-,:<<сита мощнoc.— с к" ра Ia Iãaòeë У » / ! 1 » ! Ig ! ! ь:j ! 7 . (..7 $ . ! » :ЯОСгаВИТ .:<Ь Б Г< Техргд 73 ";-(адар : ..7 $0 Е 7 . Т «77 .,. <., G P Vri B P Редактор A.Д<элинич Заказ 7456/56 $ира$«< :: 7 BЧИИПИ госуд,pст::зин1, по делам изабрете<7<:..:. 113035, Москва, Ж-35,, I-a к:-::: ..а;. <И" <<7 <» 7! 7 чения диапазона peгу.<ирана 1ия ти с поддержанием постоя II«!ra ка. фициента мощности электрода»1 ате; —.я в него введены каналы управления иа числу фаз электродвигателя, кажд<<й из KOTopbIx состоит иэ пас$$е та.=,<7 те.!<»вЂ” но соединенных компаратара и ин<$:=р Га-ра, 2т логических элементов !1 2, логический элемент ИЛИ27<<-НЕ,.блок ва„.,-:.— нин угла протекания тока диодов абра-..-! :. ного моста с синхронизирующи-.. н управляющими входами, преабразава.-.=пь типа дискрет-аналог, блок зада,ия коэффициента мощности эле o!радвига— теля, а узел сравнения выполи=-о логическом элементе И 2,. 17р<и;е: ДЫ КОМПатаРОВ ПОДКЛ:О Ie!-Ii! К С .,7-.-:" -.- г-вующим датчикам тока в фа:ах э, е«7 <адвигателя, а их выходы -- .. па.;э входам m логических элементo! 1: кроме того, выходы инверторан соединены к первым входа II. друг.:,::: Производственно-па$1играо771<»еска 7 .<7: — -;;!! r<«< 7 IeНЫ К СООТВЕТСТВУгОЩИМ "и>:<л$ яккии 1$хад соединен с I I!a i I ер" Г:;:. а$1с<, выход КОГО, С: -, 7,<1 а:-;II! ;::<:Ipo<» ул. Праектн:=;.;-., 4
