Асинхронный электропривод с экстремальным управлением

 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для управления нерегулируемым при 1/ постоянной частоте асинхронньм электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Целью изобретения является упрощение и снижение энергозатрат. В асинхронном электроприводе с экстремальным управлением с помощью формирователя 3 прямоугольных импульсов напряжение несинусоидальной формы от протекания тока через активное сопро тивление 10 преобразуется в переменное напряжение прямоугольной формы, синхронизированное с моментом перехода тока через ноль. Этот сигнал и сигнал с выхода блока 7 определения состояния тиристоров, а также инверсные им сигналы, получаемые с помощью фазоинверторов 4 и 5, подают S сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

C0I

РЕСПУБЛИК (gg 4 Н 02 Р 7/36

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР оо делАм изОБРетений и ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, :.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 3892374/24-07 (22) 07 ° 05.85 (46) 15.06 ° 88, Бюл. У 22 (7i) Автомобильный завод им. Ленинского комсомола (72) В.Г. Безаев (53) 621.333,313(088,8} (56) Авторское свидетельство СССР

У 746855, кл. Н 02 Р 7/36, 1977.

Авторское свидетельство СССР

1072229, кл. Н 02 P 7/36, 1982. (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С

ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления нерегулируемым при

„„SU, 403324 А 1 постоянной частоте асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Целью изобретения является упрощение и снижение энергозатрат. В асинхронном электроприводе с экстремальным управлением с помощью формирователя 3 прямоугольных импульсов напряжение несинусоидальной формы от протекания тока через активное сопротивление 10 преобразуется в переменное напряжение прямоугольной формы, синхронизированное с моментом перехода тока через ноль. Этот сигнал и сигнал с выхода блока 7 определения состояния тиристоров, а также инверсные им сигналы, получаемые с помощью фазоинверторов 4 и 5, подают1403324.ся на входы фазового детектора 6, на выходе которого получают последовательность прямоугольных однополярных импульсов неизменной амплитуды, длительность которых равна углу сдвига между действительным значением тока и реальным, который протекает в фазе асинхронного электродвигателя, которые представляют собой сигнал ошибки. Сигнал ошибки поступает на вход активного фильтра 8 третьего порядка, с помощью которого последо-! ! вательность этих прямоугольных им-! пульсов преобразуется в гладкое поИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления нерегулируемым по угловой скорости и работающим при постоянной частоте асинхронным электро- 5 двигателем с короткозамкнутым ротором, Цель изобретения — упрощение и снижение энергозатрат °

На чертеже представлена блок-схе- 10 ма устройства, Асинхронный электропривод с экстремальным управлением содержит трехфазный асинхронный электродвигатель

1, в фазах статорной обмотки которого включен тиристорный регулятор напряжения 2, входом подключенный к источнику питания, формирователь 3 прямоугольных.импульсов, два фазоинвертора 4 и 5, выходы которых соединены 20 с первым и вторым входами фазового детектора 6, третий вход которого соединен с выходом формироватеЛя 3 прямоугольных импульсов и со входом первого фазоинвертора 4, четвертый вход фазового 25 детектора 6 объединен со входом вто" рого фазоинвертора 5 и соединен с вы" ходом блока 7 определения состояния тиристоров, входом соединенного с тиристорами тиристорного регулятора 30

2 напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом активного фильтра 8 третьего порядка., вход которого соединен с выходом фазового детектора б, индуктивный элемент 9 одним выводом соединен с фазным выводом статорной обмотки электродвистоянное напряжение, по величине пропорциональное ошибке. Данное напряжение подается как управляющее на вход тиристорного регулятора 2 напряжения. Таким образом, данная система при всех нагрузках, не превьппающих номинальную, является системой стабилизации скольжения асинхронного электродвигателя 1. При этом потребляемая активная мощность асинхронным электродвигателем при всех нагрузках имеет минимальное значение, что обеспечивает минимальное потребление активной мощности из сети. 1 ил.

2 гателя, другой вывод индуктивного элемента 9 соединен со входом формирователя 3 прямоугольных импульсов и через резистор 10 соединен с общим проводом.

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением работает как статическая система стабилизации угла сдвига действительного значения тока относительно сетевого напряжения. В качестве сигнала задания используется угол сдвига действительного значения тока, получаемого с помощью модели. Модель состоит из последовательно соединенных индуктивного элемента 9 и резистора 10 и подсоединена к фазному выводу статорной обмотки электродвигателя. Таким образом, фазное напряжение подключено к фазе асинхронного электродвигателя и к модели, состоящей из последовательно соединенных индуктивного элемента 9 и резистора 10. Асинхронный электродвигатель 1 при работе с постоянным скольжением можно представить моделью в виде последовательного соединения индуктивного и активного сопротивления. Таким образом, угол сдвига действительного значения тока, получаемого на модели, соответствует работе асинхронного электродвигателя 1 с постоянным скольжением при переменной нагрузке на валу асинхронного электродвигателя 1 и при различных значениях напряжения на зажимах статора асинхронного электродвигателя 1 с учетом всех высших

1403324

25

55 гармоник тока. Это означает, что с помощью данной модели получается информация об угле сдвига действительного значения тока относительно сетевого напряжения при постоянном скольжении угла. Блок 7 определения состояния тиристоров входом подключен параллельно двум тиристорам, включенным встречно-параллельно так, что на выходе блока 7 определения состояния тиристоров получается сигнал прямоугольной формы, который позволяет судить о протекании тока через них.

По состоянию этих двух тиристоров можно судить о реальном значении угла сдвига фаэного тока асинхронного электродвигателя 1, которое может отличаться от значения, полученного из модели, эа счет того, что скольжение асинхронного электродвигателя 1 не является постоянным при различных, значениях момента нагрузки на валу двигателя.

С помощью формирователя 3 прямоугольных импульсов напряжение несинусоидальной формы от. протекания тока через резистор 1О преобразуется в переменное напряжение прямоугольной формы, синхронизированное с моментом перехода тока через ноль, Этот сигнал и сигнал с выхода блока 7 определения состояния тиристоров, а также инверсные им сигналы, получаемые с помощью фазоинверторов 4 и 5, подаются на входы фазового детектора 6, выполненного, например, на логических интегральных элементах. На выходе фазового детектора 6 получают последовательность прямоугольных однополярных импульсов неизменной ам. плитуды, длительность которых равна углу сдвига между действительным .значением тока, получаемого из модели, и реальным, который протекает в фазе асинхронного электродвигателя 1, которые представляют собой сигнал ошибки. Углы сдвигов тока, получаемого из модели, и реального тока синхронизированы относительно сетевого напряжения. Сигнал ошибки поступает на вход активного фильтра 8 третьего порядка, имеющего частоту среза 100 Гц и спад амплитудно-частотной характеристики при более вы- . соких частотах с наклоном 60 дБ,, с помощью которого последовательность этих прямоугольных импульсов

1 преобразуется в гладкое постоянное напряжение, по величине пропорциональное ошибке. Данное напряжение подается как управляющее на вход тиристорного регулятора 2 напряжения. Таким образом, данная система при всех нагрузках, не превышающих минимальную, является системой стабилизации скольжения асинхронного электродвигателя 1. При этом, потребляемая активная мощность асинхронным электродвигателем 1 при всех нагрузках имеет минимальное значение, что обеспечивает минимальное потребление активной мощности иэ сети. Величину индуктивности индуктивного элемента

9 и сопротивления резистора 10 следует выбирать на один — два порядка больше значений сопротивлений асинхронного электродвигателя. Пуск электродвигателя 1 осуществляется подачей сетевого напряжения на тиристорный регулятор 2 напряжения. При этом, регулировочная характеристика регулятора 2 смещена таким образом, что при отсутствии сигнала на его входе и при подаче сетевого напряжения, на выходе данного регулятора 2 будет напряжение в несколько вольт.

Этого будет достаточно для формирования сигнала задания.

Асинхронный электродвигатель с экстремальным управлением имеет достаточно простую схему, обладает вы35 соким быстродействием, стабильностью, удобен в наладке и эксплуатации, надежен, высокоэкономичен и может быть использован в массовых электроприво40 дах малой, средней и большой мощности, не содержит датчиков тока и напряжения, которые представляют собой намоточные изделия, что особенно важно при его серийном производстве.

Формула изобретения

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель, в фазах статорной обмотки которого включен тиристорный регулятор напряжения, входом подключенный к источнику питания, формирователь прямоугольных импульсов, два фазоинвертора, выходы которых соединены с первым и вторым входами фазового детектора, третий вход которого соединен с выходом формирователя прямоуголь/

Составитель Е.Перемыслова

Техред М.Ходвнич Корректор O.Кравцова

Редактор И.Сегляник

Заказ 3002/53

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1403324 б ных импульсов и с входом первого рого соединен с выходом активного фаэоинвертора, четвертый вход фазо- фильтра третьего порядка, вход котоsoro детектора обьединен с входом рого соединен с выходом фазового деВторого фазоинЬертора, активный тактора четвертый вход которого сое5

Э фильтр третьего порядка, о т л и- динен с выходом блока определения ч а ю шийся тем, что, с целью состояния тиристоров, индуктивный упрощения и снижения энергозатрат, элемент одним выводом соединен с фазв него введены резистор и индуктив- ным выводом статорной обмотки электроный элемент, блок определения состо- 1 двигателя, другой вывод индуктивного

Ения тиристоров, входом соединенный элемента соединен с входом формироваС тиристорами тиристорного регулято- теля прямоугольных импульсов и через ра напряжения, управляющий вход кото- резистор - с общим проводом.