Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в веерных лебедках, подъемных механизмах и гребных электрических .установках на судах. Целью изобретения является повышение качества потребляемой энергии путем поддержания постоянства мощности и ее ограничения при изменяющихся нагрузках. В электропривод введены блок 11 ограничения момента и блок 12 перемножения.Входы блока 12 соединены с выходом текущего значения активного тока блока 10 вычисления заданных и текупщх значенийi переменных и с выходом датчика 5 частоты вращения ротора двигателя 1 снабженного датчиком 4 потока. К информационным входам блока 10 подключены ВЫХ.ОДЫ. датчика 4 и датчика 2 токов, установленного в цепи разных обмотках двигателя 1 переменного тока , подключенных к преобразователю частоты, управляющий вход которого соединен с выходами управления блока 10. Выходы текущих значений тока намагничивания, активного тока и модуля пртокосцепления блока 10 связаны с одними входами соответствующих регуляторов 6,7,8. Другие входы регуляторов 6, 7 подключены к выходу регулятора 9 параметров режима, входами подключенного к-выходам блоков 12 и 11. На третий вход регулятора 8 подают соответствующие сигналы задания . На выходе блока 12 формируется .сигнал, пропорциональный мощности двигателя, который поступает на вход обратной связи регулятора 9.. При моментах двигателя, не превышающих момента ограничения, обеспечивается постоянство мощности. Ограничение выходного сигнала регулятора 9 осуществляется блоком 11. Ограничение частоты вращения осуществляется ограничением уровня входного сигнала регулятора 9, который при мощности нагрузки ниже заданного уровня работает как регулятор частоты. 2 ил. (Л 1 Си Is3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Р 7/42

ВСЕСОЩця

"ATBTjj3 T,;.;; <-„Д...,.

E Б.,:, Ф1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4163468/24-07 (22) 19. 12, 86 (46) 23. 03. 89. Вюл. Р 11 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) Е.В.Распопов и Г,Т,Куляпин (53) 621,313,333 (088.8) (56) Патент ФРГ N - 1941312, кл. Н 02 P 5/28, 1970, Чиликин М,Г. и др, Теория автоматизированного электропривода, - М.:

Энергия, 1979, с. 431-438. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ваерных лебедках, подъемных механизмах и гребных электрических .установках на судах, Целью изобретения является повышение качества потребляемой энергии путем поддержания постоянства мощности и ее ограничения при изменяющихся нагрузках. В электропривод введены блок 11 ограничения момента и блок 12 перемножения. Входы блока 12 соединены с выходом текущего значения активного тока блока 10 вычисления заданных и текущих значений, переменных и с выходом датчика 5 частоты вращения ротора двигателя 1, снабженного датчиком 4 потока. К ин„„SU„„1467727 А1 формационным входам блока 10 подключены выходы. датчика 4 и датчика 2 токов, установленного в цепи разных обмотках двигателя 1 переменного тока, подключенных к преобразователю частоты, управляющий вход которого соединен с выходами управления блока 10. Выходы текущих значений тока намагничивания, активного тока и мо" дуля потокосцепления блока 10 связаны с одними входами соответствующих регуляторов 6,7,8. Другие входы регуляторов 6, 7 подключены к выходу регулятора 9 параметров режима, входами подключенного к-выходам блоков 12 и 11. На третий вход регулятора 8 подают соответствующие сигналы задания. На выходе блока 12 формируется сигнал, пропорциональный мощности двигателя, который поступает на вход обратной связи регулятора 9 ° . При моментах двигателя, не превышающих момента ограничения, обеспечивается постоянство мощности. Ограничение выходного сигнала регулятора 9 осуществляется блоком 11. Ограничение частоты вращения осуществляется ограничением уровня входного сигнала регулятора 9, который при мощности нагрузки ниже заданного уровня работает как регулятор частоты. 2 ил.

1467727

Изобретение относится к электротехнике, а именно к частотно-управляемым электроприводам, и может быть использовано, например, для привода ваерных лебедок, подъемных механизмов и гребных электрических установок на судах, т.е. установок, имеющих ограниченные энергетические мощности. 10

Цель изобретения - повышение качества потребляемой энергии путем поддержания постоянства мощности и ее ограничения при изменяющихся нагрузках. 15

На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода;на фиг.2механические характеристики двига. теля.

Электропривод содержит двигатель 20

1 переменного тока (фиг.1), к фазным обмоткам которого через датчик 3 токов подключены выходы преобразователя 3 частоты, датчик 4 потока, встроенный в двигатель 1 переменного тока, 2э датчик 5 частоты вращения, регулятор

6 тока намагничивания двигателя, регулятор 7 активного тока двигателя, регулятор 8 модуля потокосцепления ротора, регулятор 9 параметра 30 режима и блок 10 вычислений заданных и текущих значений переменных с дву-. мя информационными и двумя управляющими входами, выходами текущих значений тока намагничивания, активного тока, модуля потокосценления ротора и выходами управления, подключенными к соответствующим управляющим входам . преобразователя 3 частоты.

При этом выходы датчика 2 токов 40 и датчика 4 потока подключены к соответствующим информационным входам блока 10, у которого выходы текущих значений тока намагничивания, активного тока и модуля потокосцепления ротора подключены к одному из входов регуляторов 6 — 8 соответственно.

Выходы регуляторов 8 и 9 подключены соответственно к другим входам регуляторов б и 7, соединенных выходами с соответствующими управляющими входами блока 10, Другой вход регулятора 8 и один из входов регулятора 9 предназначены для подключения соответствующих сигйалов задания.

В электропривод введены блок 1.1 ограничения момента и блок 12 перемножения, входы которого подключены к выходу текущего значения активного тока олока 10 и к выходу датчика 5 частоты вращения ротора, При этом выход блока 12 перемножения соединен с другим входом регулятора 9, Блок

11 ограничения подключен между дополнительными входом и выходом регулятора 9.

Мощность двигателя при постоянстве потокосцепления ротора выражается

«2р 7 i+

CD

Ку

Ф

3

Кp = -рК l+ i — коэффициент связи

2 активного тока и момента двигателя.

Отсюда следует возможность определения текущего значения мощности P через измеренные значения активного тока ig и частоты вращения 43. Организуя соответствующий контур обратной связи с ограничителем, обеспечивают в электроприводе постоянство и ограничение предела потребляемой двигателем мощности при изменяющихся нагрузках.

Электропривод работает следующим образом, Управление токами двигателя 1 осуществляется во вращающихся координатах, ориентированных по вектору потокосцепления ротора. При этом в блоке 10 вычислений заданных и текущих значений переменных производится формирование соответствующих опорных сигналов с использованием информации, поступающей с выходов датчика 2 токов и датчика 4 потока, На выходах блока ,10 формируются сигналы текущих значений тока намагничивания, активного тока .и модуля потокосцепления ротора, поступающие на входы соответствующих регуляторов 6 — 8, Регулятор 8 является регулятором модуля потокосцепления ротора. Его выходной сигнал является задающим для регулятора 6 тока намагничивания.

Регулятор 7 является регулятором активного тока, Выходные сигналы регуляторов 6 и 7 поступают на соответствующие входы блока 10, где преобразу 1467727 ются в сигналы заданий фазных токов двигателя °

Иа входы блока 12 перемножения поступают сигналы активного тока с соответствующего выхода блока 10 и сигнал(.3 частоты вращения ротора с выхода датчика 5. Сигнал с выхода блока перемножения, пропорциональный мощности P двигателя 1, поступает на вход обратной связи регулятора 9, где сравнивается с заданным значением мощности. Выходной сигнал регулятора 9 является задающим для регулятора 7 активного тока, Механические характеристики двигателя 1 представлены на фиг.2. В заштрихованной зоне при моментах двигателя, не превышающих момента ограничения Мц, электропривод обеспечивает работу двигателя с постоянством мощности.. Нерхняя и нижняя границы зон соответствуют максимальному и минимальному уровням мощности. Ограничение выходного сигнала регулятора 9 осуществляется с помощью типового блока 11 ограничения. Ограничение частоты вращения двигателя осуществляется ограничением уровня входного сигнала регулятора 9, который прн мощности нагрузки ниже заданного уровня работает как регулятор частоты вращения.

Таким образом, введение в электропривод блока ограничения и блока перемножения обеспечивает работу двигателя переменного. тока с постоянством потребляемой мощности при изменениях нагрузки до момента ограничения, что в сравнении с известным решением повышает .качество потребляемой электроэнергии энергетических установок, особенно установок ограниченной мощности. формула изобретения

Электропривод, содержащий двигатель переменного тока, к фазным обмоткам которого через датчик токов падключеHbl выходы прообразе ателя частоты, датчик потока, встроенный в двигатель переменнс го тока, датчик частоты врашения ротора, четыре регулятора и блок вычислений заданных и текущих значений- переменных с двумя информационными и двумя управляюшими входами, выхольпчи текуших

10 значений тока намагничивания, активного тока, модуля патокосцепления ротора и выходами управления, подключенными к соответствующим управляющим входам преобразователя частоты, при этом выходы датчика токов и датчика потока подключены к соответствующиМ информационным входам блока вычислений заданных и текущих значений переменных, у которого выходы текущих значений тока намагничивания, активного тока и модуля потокосцепления ротора подключены к одним из входов соответственно пер.вого, втброго и третьего регуляторов, выходы третьего и четвертого регуляторов подключены соответственно к другим входам первого и второго регуляторов, соединенных выходами с соответствующими управляющими входами блока вычислений заданных и текущих значений переменных, другой вход третьего регулятора и один из входов четвертого регулятора предназначены для подключения соответствующих сиг.. налов задания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества потребляемой электроэнергии путем поддержания постоянства мощности и ее ограничения при изменяющихся

40 нагрузках, введены блок ограничения и блок перемножения, входы которого подключены к выходу текущего значения активного тока блока вычислений заданных и текущих значений переменных и к выходу датчика частоты вращения ротора, при этом выход блока перемножения соединен с другим входом четвертого регулятора, а блок огранйчения подключен между дополнительными входом и выходом четвертого регуля50 тора, 1467727

Составитель А. Жилин

Редактор Л, Зайцева Техред Л. Сердюкова Корректор М.Шароши

Заказ 1210/53 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбина; "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101