Устройство для регулирования частоты вращения и крутящего момента асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - расши1рейие диапазона регулирования частоты вращения, повышение точности и быстродействия . Указанная цель достигается тем, что в устройство для регу- J|иpoвaния частоты вращения и крутящего момента введены масштабирующие блоки 8 и 9, выходами подключенные к входам блока 7 суммирования. Вход блока 8 подключен к выходу блока 5 задания частоты вращения, а вход блока .9 - к выходу тахогенератора 10. В результате обеспечивается регулирование асинхронного двигателя по методу ослабления поля путем изменения параметров блоков 8, 9 и 7. 1 ил. СО 2 il; со СП О 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (у) 4 Н 02 P 5/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (21) 3388958/24-07: (86) РСТ/ЕР 80/00152 (21.12.80) (22) 05.02.82 (31) 8000118-3 (32) 08.01.80 зз} sE (46) 30.10.88. Бюп. У 40 ° (72) Рагнар Иенссон (БЕ) (53) 62-83:б21.316.718.5(088.8) (56) Авторское .свидетельство СССР

Ф 797043; кл. Н 02 Р 7/42, 1978.

Патент Бвеции В 334671 кл. 21 Ф 15, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И КРУТЯЩЕГО N0NEHTA .

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.,Я0„„435164 А 3 (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования частоты вращения, повышение точности и. быстродействия. Указанная .цель достигается тем, что в устройство для регу-. лирования частоты вращения и крутящего момента введены масштабирующие блоки 8 и 9, выходами подключенные к входам блока 7 суммйрования. Вход блока 8 подключен к выходу блока 5 задания частоты вращения, а вход блока 9 - к выходу тахогенератора 10.

В результате обеспечивается регулиро вание асинхронного двигателя по методу ослабления поля путем изменения параметров блоков 8, 9 и 7 . 1 ил.

1435164

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе с регулированием частоты вращения. 5

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования частоты враще" ния, повышение точности и,быстродействия.

На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования частоты вращения и крутящего момента асинхронного двигателя.

Устройство содержит блок 1 враще- ния вектора напряжения, выходы кото- 15 рого подключены к асинхронному двигателю 2 через усилители 3.1 и 3.2 мощности. Входы блока вращения вектора напряжения подключены к блоку 4 задания магнитного потока и блоку 5 зада- 20 ния частоты вращения, а вторые два входа соединены с выходами генерато" ра 6 частоты, который генерирует сигналы sinM,t и coscv,t, где си, - частота напряжения питания. Вход генерато" 25 ра частоты соединен с блоком 7 суммирования. Входы последнего подключены соответственно через масштабирующий блок 8 с коэффициентом масштабироваКа 30 ния — — — -- — — с блоком 5 задания часЫ„(К +К„) тоты вращения и через масштабирующий блок 9 с коэффициентом масштабироваRs ния - ††- - с тахогенератором 10, („ "я+к а)

35 где 2 а и R — активные сопротивления . обмоток соответственно ротора и статора, причем R> приведено к статорной обмотке; L — индуктивность намагничивающего контура; I < — ток намаг- g0 ничивания.

Устройство работает следующим образом.

Блок 4 задания потока формирует 45 постоянный сигнал S <„ а блок 5 задания частоты вращения — постоянный сигнал, определяемый выражением

Б„=В,Ра+ "I „° (1)

Из векторной диаграммы асинхрочного двигателя следует, что

ы,т |„=К„I„+U, (2) где ю — частота поля статора;

U — сигнал, пропорциональный ЭДС 55 ротора, который находится путем умножения сигнала тахогенератора 10 на постоян" ный коэффициент.!

Из выражений (i) и (2) находим

В.а RÁ

ы =S — — — — ---+U----- — —— (3) Ы (К +К„),LI (R++R )

Уравнение (3) решается в блоках 7, 8и9.

Система управления двигателем 2 регулирует фактически частоту поля статора.

Сигнал S является фактическим уп1 равляющим сигналом. Частота осциллятора автоматически прилажинается к рабочим условиям двигателя таким образом, что получаем постоянное магнитное поле статора. Возрастание нагрузки на двигатель гриводит к уменьшению частоты осциллятора у,. Управляющий сигнал S регулирует работу асинхронного двигателя 2 таким же образом, как двигатель постоянного тока управляется напряжением ротора.

Любой внешний регулирующий конт ур, например регулирование скорости или позиционное регулирование, может быть подключен обычным путем к входу сигнала S, °

При регулировании работы двигателей постоянного тока принято регулировать силу магнитного поля, а также ток ротора в зависимости от рабочих условий, Например, "ослабление поля" применяется для работы двигателя на повышенных скоростях. Все такие способы регулирования оказываются возможными для асинхронного двигателя в случае применения системы регулирования, выполненной в соответствии с изобретением. Это можно сделать путем изменения необходимых параметров в вычисляющих схемах системы регулирования.

Системы регулирования по изобретению могут быть осуществлены с аналоговыми и цифровыми компонентами, например с микрокомпьютером. В пределах обьема изобретения находится еще возможность (особенно в цифровых конструкциях) записать альтернативные .математические формулы для расчетов, выполняемых системами регулирования.

Данное изобретение относится к двухфазному двигателю. Путем обычных тригонометрических преобразований координат система может быть переделана для регулирования двигателя с любым количеством фаз. Например, два управляющих сигнала V и 7 „ из выхода решающего прибора могут быть легко преобразованы в трехфазные сиг калы.

1435164

Во время работы двигателя в результате его нагревания особенно из,меняется его сопротивление из меди.

Технически не трудно измерить температуру и сопротивление обмоток двигателя и при помощи этих замеренных величин отрегулировать параметры сопротивления в вычисляющих схемах, с тем чтобы добиться оптимального регули- 10 рования при всех температурах.

Сигнал тахогенератора, который применяется в системе регулирования по изобретению, может быть получен непосредственно от фактического тахо- 15 генератора, соединенного с валом двигателя. Возможно также получить сигнал о частоте вращения косвенно, так называемую "восстановленную величину", например, путем дифференцирования эа- ?0 меренной величины угла вала двигателя..

Обычно этот тип .системы регулиро. вания применяется для регулирования частоты вращения двигателя, однако Б5 можно регулировать И другие величины,. такие как крутящий момент двигателя и положение двигателя.

Формула изобретения 30

Устройство для регулирования частоты вращения и крутящего момента асинхронного двигателя, содержащее вращения вектора напряжения 35

1 выходы которого предназначены пля подсоединения через усилители мощности к фаэовым обмоткам асинхронного двигателя, первые два входа блока вращения вектора напряжения подсоединены к блокам задания магнитного потока и частоты вращения соответственно, а вторые два входа соединены с выходами генератора частоты, который генерирует сигналы sin%,t и созе,t, причем вход генератора частоты соединен с блоком задания частоты вращения, блок суммирования и тахогенератор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения, повышения точности и быстродействия, введены два масштабирующих блока с коэффициентами масштабирования соответственRg Rs но "— — — — — и — — —, -, причем

Ы „(К +RÄ) 1.Т „(К +К ) вход первого из масштабирующих блоков соединен с выходом блока задания частоты вращения, вход второго масштабирующего блока соединен с тахогенератором, а их выходы соединены с блоком суммирования, выход которого является входом генератора частоты, где ц, — частота, поступающая на статор асинхронного двигателя; R < и 1 — активные сопротивления обмоток соответственно ротора и статора, причем R приведено к статорной обмотке; Ь вЂ” индуктивность намагничивакщего контура, а Х < — ток намагничивания.