Электропривод испытательного стенда для асинхронных двигателей

 

Изобретение относится к электротехнике и может использовано в стендах для испытания асинхронных двигателей, Целью изобретения является упрош, электропривода испытательного стенда. Электропривод испытательного стенда содерлшт acrnixpoiiHbiA двигатель (Д) 1 с короткозамкнутым ротором. Статорные обмотки АД 1 подкл{очены через автономный инвертор (Al-i) 6 тока, дроссачь 5 и управляемый выпрямитель 4 к сети. Управляю1Ц1-1Й вход выпрямителя 4 подключен к выходу блока 7 управления , вход которого соединен с задатчпком 12 момента. Вход задатчика момента подключен к перво гу входу узла (У) 9 корректдии частоты блока 8 управления Ml 6, второй вход У 9 подключен к задатч-1ку 14 частоты , а третий вход У 9 - к выходу регулятора (Р) 17 напряжен1ш. Выход У 9 соединен с фop шpoвaтeлeм 10 импульсов, подключенным к управляющему вкоду АК 6. Первый вход Р 17 через измеритель 15 амплитуды напряжения связан с датчиком 2 фазных &

СОЕЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЫЯЫ2 (51) 4 11 02 Р 7/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 392303 i/?4-07 (22) 05.07.85 (46) 15. 01. 87, Ь кал. 11:- 2 (71) Научно-исследовательский электротехнический HElcTHTjjT Производственного объединения "ХЗ11З" (72) Б.Е.Калащников и И.И.Эпштейн (53) 621.313.333.072.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1099373 кл Н 02 Р 7/42 1982

Авторское свидетельство СССР

Р 1203682) кл, t1 02 P 7/42, 1984. (54) ЗПЕКТРОПРИБОД ИСПЫТЛТЕПЬН01 О

СТЕНДА ДПЯ АСИНХРОННЬ1Х ДБИПАТЕПЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах для испытания асинхронных двигателей. Полью изобретения является упроще» ие электропривода испытательного стенда. Электропривод испытательного стенда содержит ас i::õðoííûé двигатель (АД) 1 с короткозамкнутым ротором. Статорные обмотки АД 1 подключены через авто— номный инвертор (АИ) 6 тока, дроссечь 5 и управляемый выпрямитель 4 к с-е ги. Управляющий вход выпрямителя 4 подключен к выходу блока 7 управления, вход которого соединен с задах -.. ком 2 момента. Вход задатчика момента подключен к первому вхо(у ) 9 корр еKUJ4Isi час T0 b блока 8 управпения АИ 6, второй вход

У 9 и;;,ê1þ÷ 21» к задатчик 1 4

У 9 соединен с формирова-елем 10 импульс QB подключенным к управляющему входу А1 6, Первый вход Р 1 7 через измеритель 15 амплитуды напряжения связан с датчиком 2 фазных

12839 напряжений. Второй вход Р 17 c (?p;(Hнен с задатчиком 16 liaпрл)(<ения. 1)а валу ?>Д 1 устанавливается испь!туемый ЛД, подключенный к сети. В устройстве обеспечивается испытание асинхронного двигателя методом взаимНсй НаГРУЗКИ С ТОЧНЫМ ПОД>7Е)?жаНИЕМ

32 момента на валу и и жиме Лт. 1 . KB3B Ill«a

«::«()ается за счет фо ла ? -iðàâëpHHÿ Л)1 F? — 4 )<, (т>(1); т-(1 г

К вЂ” к 0 э (1;фч > (и и т (и

J7?, 3 H 1, апр)(же((и (т (! а л -. ("т:-.с(т(: б.еспе рмирова!Гил c«f I!aпо -iaxOtty

; >

»)13«М<, Г i p Е,, j«, >.«т: < i! T

; —.. об>де е н(lе )тliосHтся к эJlс ктj) О— тех:!ик(>., a имеьно к частотно — регули р ) pi<7 (ì acHН (<) оьным электрсприводам, :(?)t a T бьгг ?!ñполь 3013B((o в у(тановa

3(С(7!.!Т,1! 1(ЯХ аСИ((ХрО!IX дВИ(атЕЛЕИ.

) 1, е ь ю и 3 О б р е т е и и Я я в. I H P T ñ Я <> LI p o Il) E: ! «11 С 3. 1 : К Т P О П т? Hi 33 ОД Q. И С П ЫТ а т Ел ь I i 0 Г О

1Q

c Tp)!J! B. ас:iaxðo!!ibix двигателей и нов ьи!!(зli« е т(адежнс CTH e ГÎ р а боты.

))ч! фиг, 1 Г«редстa!33>e«a фу(ткциоН Ul;,! а Л СтС(М 3 ЭЛ ЕКТ1) OliPH<3ОДЯ И СПЬI тат =.:. (, (О 0 стенда асиi!xj? o,lil>lx дви(.атесн(э(- <:, на фиг,, 2 — с ";.ема Узиа коРРек.. ц(!« -! (.т оты, на фиГ . 3 — с хема )? >3 Г? —

371(тo!-.:: На(-ряжения и измерителя ампли—

Г,;;-„ »BПРЯжЕНИЯ, На фИГ, ч — СХЕМa (Ьупк,.онат(ьного преобразователя.

33(ектропривод испытaòåëü:!îã0 стенда асинхронных двигате:тей содержит аСИН < )? О!! (ЫЙ дт>ИГаТЕЛЬ 1 С КОРОТКО

3 3M« -t"JòûM рО f opoM „CT(Ji Iь! ((ЯI !К,т т. т .,! Пl)еоб— ра. -. Oт:-.Л т! Я>СТСТЬ(, ЯЫПОЛ«ЕННОГО

i -". .. Е» . 30 !. ЭЛ Ь((Р ОЕ;! И «>C («! IЫХ < tlj) сlв !51ei«O "0 ВЫПРлмитт(:-ЛЛ Ч ЦР ОС(P JIЯ )

3 3 и а Г:)i!o:t«3oão:3;!вартора i) гока блок

7;тн!? а В3(ЕГП(я т;(>!Г!рямнтP..(Е?! Н бп 0>С В управ е!(13л инвестор Ом с Т1 i! х!3 ход с вым узлэм 9 копрекции чаcfoòû и (1)ормироватс л .м 1 J импульсов, псдкл(о (е!1(«ым

> ..0 > —. «>> »! I<: i-: у <>3(< - 9 К)р«) (Кц?IИ "(аС вЂ” 35 тои", р! выходом — к упранляк)(()е)(у вхоД<У а; Т 0:«О;!1>ОГО и :«БЕ<РР 0)? ", 0 бт>(:-., (и 1 i ñ и <с . хо> О.

1() т)ЛО:(,. ) !71) 18, он«.«я 1(ы! (р л! «ии ос(ем и

> <>

Птос«, - т,т,<;: . I,:-;,т сот<у 3 (та I т(!(К:;

t

<) . (<3 Г))а а :i! О) . (т> Ц «

Р!! X1!H:! I

> <1Jl,aT×HК<3 <7

В э lек гроi. и 3!1 t,û19! I .01 с стенда аст)нхрс(!(П«х )вигaTPJ-(3?; введены измеритель 3 а(!(! 11::! )(!L . Hal! )ЯжсН;(я 3 ада-., т(?(К 1! g Н»П«? <7 > !<,>т.;.i »

ti(! ННЫЙ Б ВИН(> I! 07 P.вilii i3) (<> j.: - И

3!я ор 1 7 напр>aæåi:Hл, . (р;<:й(", х(3;:;-.сторОГО чеpез измс> ?Iiт(е !! 1; iii иту,!ы т!<)нряжЕНИя ПОдК !!(т - Е т -; >3ЬО.оду;-аТЧИ2 фазных напряжен«й .. Втор,) < -:;(-), 7 р(3! "óëÿòîða 17 на((рлже! я: сдк. «к)" еп к выходу зада "(17((a В i>a(7ð)(;ке .(и?1 ., т —.i,(Х<СГт — К 7 P C Г т>Е;.!Ó <);(> - .,, )> У 3 (а

Кот> )СКЦИИ ЧЯСтОтЫ.

)3aт; СC ;тт!Хт 01 ii:тi, :, i .! i

К;)РOТКОЗB>MI(H >7 <ò,< PO ?)i<>(, ?i —,:i>т т- Е > и

CHß за.и С !ЗсlЛ(М ИС !II> Т т <:?!I

ooм0тк?:. F. 0 Гс по« 0 ::.:;-:: кОнт акт«>Гю групп 2)3 с;; ЛH;,: (и . (01.?(3)с-!

2 !I lя ПОЛК.-.!От!" 1:я;».", .-.. (С Й .:-: :

< >i i te) 3 -(ci!I <-i(Г«тс" )> т " 2 сэе

;! «((Е!(Ь! С КЛЕ? М» (П .",,:.;...;. «и Е «Ия (>1! (>(<и!дай (е (?

j 3е:! 9 ко; p(«к. .!%! ° !Bс !! f "!«абсс" i! ирс хвхОдовь;(:. с:ум; ">ò0 .С>- 23 ())и„ i ((1i>:<ткцисна 1 >ныь! ) Об.)B30i3a; еле>l

3 а, !а Н(IЛ MOMP HT : О1! = В с > !(0"-(0". а):ктангенса сигна ia "-aданH>i мопс>н: -,, Г)хог(которогo образует иервыи (),oд

I1 узла 9 коррекции частоты, а выход подклкчен к первому входу тр:х«Ход

i3T oj>оходы 1 «. (В и вь(х(д узла 9 корр:- к.i? и Hacòuòfû.

j P Ã) !I)IT 0P i! !! (3 тт<- -!<(3-. I.я„ет сoбОй lipñ(;Оp.-HOI

1283932 ральный регулятор, построенный »а операционном усилителе 25 (фиг.3), инвертирующий вход которого подключен к выходу задатчика 16 напряжения и к выходу измерителя 15 амплитуды »апряжения, выполненного в виде трехфазного выпрямителя на диодах.

К выходу операционного усилителя

25 подключен диод 26. функциональный преобразователь 24 выполнен на операционном усилителе

27 (фиг. 4), охваченном обратной связью по инвертирующему входу. Неинвертирующий вход операционного усилителя 27 подключен через нели»ейное сопротивление 28 к входу !1 функционального преобразователя 24.

Нелинейное сопротивление 28 построе»о на резисторах и стабклитра»ах.

Выход функциа»а111Н1ого преобразователя 24 подключен через резистор 29 к его входу 11, а через конденсатор

30 — к выходу операционного усилителя 27.

Злектропривад кспытательного стенда асинхронных двигателей работает следующим образом.

Два сочлененных между собой дви— гателя 1 и 19 работают па методу взаимной »агрузки. Двигатель 19 подключен к сети и рабстает в двигательном режиме, а двигатель f подключен к выходу преобразователя 3 частоты и работает в генератор»ом режиме. Регулированием выходной частоты преобразователя 3 частоты осуществляется одновременная загрузка обоих двигателей, ",. процессе испытаний требуется точ»ае поддержание заданного момента и напряжения »а зажимах дгигателя 1 при кал баниях частоты питающей сети, Амплитуда питающего переменного тока для двигGòåëÿ 1 определяется выходным сигналом задатчика 12 момента. Блок 7 управления выпрямите— лем выполнен в виде функционального преобразователя, характеристика которого "вход-выход выбирается исходя из зависимости амплитуды тока от момента при постоянстве потока к с учетом замкнутой скстемы автоматического регулирования тока.

Частота питаюшега переменного тока пропорциональна сигналу на входе фармкравателя 10 импульсов, представляющего собой »реабразаватечь аналогового сигнала в импульсы управления тиристарами автономного инвертора 6 тока. Сигнал на входе формирователя 10 импульсов является выходным сигналом узла 9 когрекции частоты, представляющего собой сумму трех сигналов. Основ»ой составляющей выходного сигнала узла 9 коррекции частоты является сигнал с выхода эадатчика 14 частоты, который принимаf0 ется таким, чтобы выходная частота инвертара была равна частоте сети с учетам максимальна возможного отклонения вверх. Из даннога сигнала в сумматоре 23 узла 9 коррекции часто15 ты вычитается сигнал фу-нкционального преобразователя 24, который в уста»авившемся режиме пропорд11онален сигналу момента, а при изме»енин момента содержит дополнительную состав20 ляющую, прапарц1-:о»аль»ую праизвод»Ой функции момента. Указанный сигнал

11 на выходе функционального преобразователя 24 определяется следующим

Bыражением:

25 где К, К, К э — коэффициенты, .1 — момент.

11ри строгом вь —.а и;e»èè саотношения между амплитудой тока, определяемой блоком 7, и частотой скольжения. определяемой выходны. сигналом фу»кцианальнага преОбразавателя 24, поток двигателя 1 будет поддерживаться постоянным. Ба частота скольжения, катОрая В уста»ОВившемся режиме должна быть строга пропорциональной

40 моменту, в общем случае не будет таковой из-за колебаний частоты сетк и разброса параметров двигателя. Необходимая коррекция частоты автономного инвертора 6 тока обеспечивается

45 регулятором 17 напряже»1 я, выходной сигнал которого подается на вход 18 узла 9 коррекции частоты. Отклонение частоты скольжения проявляется B отклО»ении потОка и напряжения двигателя от заданнай величины. Укаэанное отклонение фиксируется на входе регулятора 17 напряжения,где сравниваются сигналы задания на.-,ряжения с гыхода задатчика 16 »апряжения и с выхода из55 мерителя 15 амплитуды напряжения.

11рапорцианальна-пнтегра льный регулятор 17 напряжения бу ет менять частоту инвертора так»м Образом, 1283932

>КЕНИЯ, ,;,;,д дм

<т 7 :):; чта сигнал ап)ибки на его в)с<7;»е станет равным »улки

В составе нагрузочнога стенда для испытаний двигателей мял)ина 1 работает в режиме генератора. В данном .режиме при снижении напряжения машины 1 необходимо увеличивать

ЧаетатУ И,I»3ePTOPa> а ПРИ УВС:тИЧЕНИИ напрЯжениЯ сни>кс(ть, 1 :сли t::B(l!Hi(a 1 будет работать в двигатель»ом режиме, то закон изменения частоты инвертара для стабилизации напряжения будет обратным. Для предотвращения перехода машины 1 в двигательный релсим и опрокидывания системы регулирования напря>кения на»)ьс)соде регулятора 17 установлен диод, искЛ ЮЧ a)OJ»<)i é уВ ЕЛИ Ч е НИ С Ч а С Т О Т 1-, И т . П Е р Т О

PQ. IiОД ДPÉÑ »ВИЕМ РЕГ)<ЛЯтатт)Я Н»)т)PЯ .Вс(ки.-! образом, введением <рункцианяль()ого преобразователя 2тт сигнала зада,)(aÿ момента и регу.—,ятага 1/ »апр» кения двигателя 1 дл"-. упря»тле!)и» .-..-(c (oòoté автаном ога инвертОра 6 та— ка при внешнем -! ада нии. мамс)! ".а (я..tплит",ды та!са, обеспe .H!)ÿàãñ»- за-. датаяЕМЬ)т -": рЕжИМ рабатЫ НаГруэат))тС)й асинxрс »чай машины па маме):ту и ))а!— ря>(<0»)и(в,. причем более .":". эсты::.и т exi.:тЭЛО, 1)ЧЕСК(ЯМИ С Р ЕттС тна, ",И ), )e J)a )3),P—-. !

»,I) ттзвсст т:ь»<т(pell,e тие») б) я; <тд,",p, . т-. Е: Г ЛОВЫ)1(аЕТСЯ i)ат)ЕЖН ОСTI )1(! j Эша —. . с.я»ы)адка и 3)eeплуатаци;т»»o. Об-;...)лс»<»3аь(ис нспытателa)t

Злектропривад испьп ате))ь:.(о О

»< op .<7 1 ".j 0 3 a,м к i у т ь ь; р 0 т 0 т . и, с, i .; I!, еp (б: т тт:<;) I< 0 07 (il С (Е7 Е ": !Ja T I»<К,Ьа ЗНЫХ .:,-„сп)))! (.1 It 7, т)< )!» те )ц,! к втыка,т) Я it IIP e— ,7., т<)),, т .,:. )HC 0. .. ° .П!ОЛНС..)(0»" О

« i! ЯО..;,;, с ° т,) Но oi>it <3íñöò) 1,(x 3<ивЂ

3;(,,;.,<7 О, ;,;;;.)at< и т с)(я дрс; с ет)я i » . <)Но )) агo и»вертора тока,, бло):

; )()7((:.3; ((()Б! ()ьэ рямителе-.! и блок !

:" т : .. .т;(И . ПЕ,!! <7!7 ОМ С TpPX I)XG),О»3ЫМ !

3ò: . ".< ЭРЕКЦ!<и

». I< !» Jay.)).С;т»3;»<)ДК.;-))тЧЕННЬ;М ВХÎБ,ых<):J,y ; I.ëa ко;)ре <пи;! -(асто гы, °,,О,(— »< У(-„аз )ЯК)атт =((y ГХО»т, аВ <т»<т<тп<7) а И<т ВсртO",)a т )«»I. »))71(ЭТОМ

<»т)ПЬ)й:t,":.О (У<3)ta )

1 т, : -т- -))(< . НХО )-::.: бт)ЭКа )П!)анЛЕНИЯ

;,--.J!I!;:.., (),-.!t0!3 (Г 7 .) :)!)<<С .; К НЬ ХО) У

3 — !,i 1 P ° t )Jl! tJ с

) . t щ И т Я " P,; t . с а т т <т » Х, iI! т 3,«E >< 30<

ВВЕдЕНЬ! ИЗ Ер-.òe)))т я! ° )ПЛИТЗПЫ I(a»)»

7 :, т я =,Б)т\т J tt<к тт )т с(т ттттз pa

-! 1 рБ): p»ая, а узе коррекции час-т г .< 7 . т т! С!)а <б)Л;С);! Тp е «»3XOI;O.: Ü i (Г: yÌ )итар О! т тт т-iv.,т<())<с> -,.т;ь»)т. . )< -;. - О, .<.лат,-,я, т е-т— . -:С тт < Ш., )Ы>.<=;1 . ОД;СЧ )ЧЕН .> " т .т) . .. (:(... . т, ) сп) : )..:КЯ т .;. « 7, т О) ",.т:тт». В (Op< Й,)код ,,

12Я3932

Составител1- А,Жи ин

Техред В.Кадар Коррект,)p М.Демчик

Редактор А.Долинич

Тираж бб1

ВНИИХИ Государственного коми-,.ета СССР по делам изооретени, и,ткрытtп

113035, Москва, Ж-35, Рау;чc -aë наб,, вЂ,. 4, 5

Заказ 745б/5á

Производственно-полиграфическое прсднрпя".ие, г, :«, ãîðод., у:., Проектная, 4