Каскадный электропривод

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Р 7/74

ГОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

pre (21) 4472129/07 (22) 09,08.88 (46) 07.05.91, Бюл. М 17 (71) Северо-Кавказский горно-металлургический институт (72) B,Ã.Îñèïîâ (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 936330, кл. Н 02 P 7/74, 1980, .Сандлер А.С., Тарасенко Л.М. Динамика каскадных асинхронных электроприводов,— M. Энергия, 1977, с. 154, рис, 6-16. (54) КАСКАДНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано в асинхронных каскадах с управляемой роторной группой вентилей (роторный преобразователь частоты с промежуточной цепью постоянного тока). Целью изобрете,, Ы„, 1647840 Al ния является снижение потерь электроэнергии при недогрузках асинхронного электродвигателя с фазным ротором за счет. косвенного управления его реактивной мощностью. Указанная цель достигается тем, что введены блок 8 ограничения и блок

6 нелинейности, реализующий зависимость среднего выпрямленного тока от угла управления преобразователем 2 ЭДС-ротора. соответствующим номинальным тепловым потерям в асинхронном электродвигателе 1 с фазным ротором, при этом преобразователь

2 ЭДС-ротора выполнен в виде управляемого вентильного преобразователя постоянного тока, управляющий вход которого объединен с входом блока 6 нелинейности и подключен к выходу регулятора 14 главного параметра управления. Это обеспечивает возможность минимизации потребляемой приводом суммарной реактивной мощности, 3 ил.

1647840

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано в асинхронных каскадах с управляемой роторной группой вентилей (роторный преобразователь частоты с проме>куточной цепью постоянного тока), например, для шахтных вентиляторов, насосов водоотливных установок.

Целью изобретения является снижение потерь электроэнергии при недогрузках асинхронного электродвигателя с фазным ротором за счет косвенного управления его реактивной мощностью.

На фиг.1 представлена функциональная схема каскадного электропривода; на фиг,2— схема замещения асинхронного электродвигателя с фазным ротором; на фиг,3 — кривая зависимости среднего выпрямленного тока

4 от угла с управления преобразователя

ЗДС-ротора, соответствующая номинал ьным тепловым потерям в асинхронном электродвигателе с фазным ротором.

Каскадный электропривод содержит. асинхронный электродвигатель 1 (фиг,1), фазный ротор которого подключен к зажимам переменного тока преобразователя 2

ЗДС-ротора, выполненного в виде управляемого вентильного преобразователя постоянного тока, шины постоянного тока которого соединены с шинами постоянного тока источника 3 добавочной ЭДС, выполненного в виде управляемого вентильного преобразователя постоянного тока. B цепь выпрямленного тока включен датчик 4 тока, выход которого присоединен к первому входу первого сумматора 5, имеющего четыре входа, причем второй, третий и четвертый входы подключены соответственно к выходам блока 6 нелинейности, регулятора 7 главного параметра и блока 8 ограничения.

Выход сумматора 5 подключен к входу регулятора 9 среднего выпрямленного тока, выход которого подключен к управляющему входу источника 3 добавочной ЗДС, В схему входит датчик 10 главного параметра управления,.выход которого подключен к входу второго сумматора 11, второй вход которого подключен к задатчику 12 главного параметра управления, а выход — через регулятор 7 главного параметра управления и блок

8 ограничения к управляющему входу преобразователя 2 ЭДС-ротора. Элементы 4, 5 и 9 образуют контур 13 тока, замкнутый на источник добавочной ЭДС, а элементы 7, 10 и 11 — контур 14 главного параметра управления, замкнутый на преобразователь ЭДСротора, 50

Увеличение нагрузки на валу асинхронного электродвигателя 1 (при снижении нагрузки процесс пойдет в обратном направлении) приводит к уменьшению угла управления преобразователя 2 ЭДС-ротора, а значит и к увеличению момента двигателя 1, который пропорционален произведению среднего выпрямленного тока Ig и косинусу угла управления а> преобразователя 2, На фиг.2 обозначены активное сопротивление 15 фазы статора асинхронного электродвигателя 1 (г ), индуктивное сопротивление 16 фазы статора асинхронного

5 электродвигателя 1 (х ), активное сопротив- ление 17 фазы ротора асинхронного электродвигателя 1, приведенное к статору (rz ), индуктивное сопротивление 18 фазы ротора асинхронного электродвигателя 1, прйве/ .10 денное к статору (хг ), активное сопротивление 19 ветви намагничивания асинхронного электродвигателя 1 (r ), индуктивное сопротивление 20 ветви намагничивания асинхронного двигателя 1 (х/ ), 15 сопротивление-эквивалент 21 механической мощности асинхронного электродвига 1 †теля 1 (гг ).

Устройство для автоматического управ20 ления каскадным электроприводом работает следующим образом.

Для регулирования главного параметра управления (например, угловой скорости асинхронного электродвигателя 1) в задат25 чике 12 формируется задающий сигнал, который сравнивается в сумматоре 11 с сигналом главной обратной связи, поступающим от датчика 10 главного параметра управления, Полученный разностный

30 управляющий сигнал подается на вход регулятора 7 главного параметра управления, а от него через блок 8 ограничения — на управляющий вход преобразователя 2 ЭДС-ротора. Таким образом, на управляющем входе

35 преобразователя 2 формируется сигнал, пропорциональный его углу управления или какой-либо функции этого угла (например, косинусу). Кроме того, указанный сигнал поступает на вход блока 6 нелинейности, кото40 рый формирует задание для регулирования среднего выпрямленного тока, Выходной сигнал блока 6 нелинейности поступает на второй вход сумматора 5, на первый вход которого подается сигнал от датчика 4 тока.

45 Выходной сигнал сумматора 5 поступает на вход регулятора 9, который формирует управляющий сигнал для источника 3 добавочной ЗДС.

1647840

Составитель А.Жилин

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор Н.Лазоренко

Заказ 1413 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 постоянного тока и подключенный через датчик тока к шинам постоянного тока преобразователя ЭДС-ротора, регулятор среднего выпрямленного тока, подключенный выходом к управляющему входу источника добавочной ЭДС, а входом — к выходу первого сумматора, соединенного первым входом с выходом датчика тока, датчик и задатчик главного параметра управления, подключенные выходами к входам второго сумматора, выход которого соединен с входом регулятора главного параметра управления, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь энергии при недогрузках асинхронного электродвигателя с фазным ротором путем косвенного управления его реактивной мощностью, введены блок ограничения и блок нелинейности, реализующий зависимость среднего выпрямленного тока от угла управления преобразователем

ЭДС-ротора, .соответствующую номинальным тепловым потерям в асинхронном элек5 тродвигателе с фазным ротором, а преобразователь ЭДС-ротора выполнен в аиде управляемого вентильного преобразователя постоянного тока и снабжен управляющим входом, объединенным с входом

10 названного блока нелинейности, вторым входом первого сумматора и подключенным к выходу блока ограничения, вход которого объединен с первым дополнительным входом первого сумматора и подключен к выхо15 ду регулятора главного параметра управления, при этом выход блока нелинейности подключен к второму дополнительному входу первого сумматора,