Устройство для управления частотно-регулируемым электроприводом

 

Использование; автоматизированные электроприводы переменного тока с преобразователями частоты. Сущность изобретения: устройство содержит преобразователь частоты, составленный из последовательно соединенных регулируемого выпрямителя 1, фильтра 2 и инвертора 3. Управляющий вход выпрямителя 1 подключен к выходу Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах переменного тока с преобразователями частоты. Цель изобретения - повышение надежности электропривода. блока 4 управления выпрямителем управляющий вход инвертора 3 - к выходу блока 5 управления инвертором, вход которого подключен к выходу задающего генератора 6 частоты. Выходы датчиков напряжения 7 и тока 8 двигателя подключены ко входам блока 9 определения ЭДС, выход которого подключен к одному из входов блока 10 сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока 11 ограничения ЭДС. Вход блока 11 ограничения ЭДС подключен к выходу задатчика 12 интенсивности с компаратором и ключевым элементом, входом соединенного с выходом блока 10 сравнения . Выход блока 11 ограничения ЭДС соединен со входом блока 14 управления, выпрямителем и одним из входов датчика 13 ошибки ЭДС двигателя, другой вход которого подключен к выходу блока 9 определения ЭДС, а выход - к одному из входов суммирующего усилителя 14, другой вход которого подключен к выходу блока 11 ограничения ЭДС. Фазы статорной обмотки асинхронного двигателя 14 предназначены для подключения к выходам инвертора 3. 1 ил. На чертеже представлена принципиальная блок-схема устройства для управления частотно-регулируемым электроприводом. Устройство содержит преобразователь частоты, составленный из последовательно соединенных регулируемого выпрямителя 1, фильтра 2 и инвертора 3. Управляющий со с оо со ON 00 О ГО со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 P 7/42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ. (21) 4948611/07 (22) 21.03.91 (46) 23,08.93, Бюл, ¹ 31 (71) Филиал Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (72) В.В.Талов и С.Б,Лавренко (73) Филиал Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (56) Авторское свидетельство № 640412, кл. Н 02 P 7/42, 1978.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 752721, кл. Н,02 Р 7/42, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 922983, кл. Н 02 Р 7/42, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ (57) Использование; автоматизированные . злектроприводы переменного тока с преобразователями частоты. Сущность изобретения: устройство содержит преобразователь частоты. составленный из последовательно соединенных регулируемого выпрямителя

1 ° фильтра 2 и инвертора 3. Управляющий вход выпрямителя 1 подключен к выходу

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах переменного тока с преобразователями частоты, Цель изобретения — повышение надежности электропривода.,, ЯЛ, 1836802 А3 блока 4 управления выпрямителем управляющий вход инвертора 3 — к выходу блока 5 управления инвертором, вход которого подключен к выходу задающего генератора 6 частоты. Выходы датчиков напряжения 7 и тока 8 двигателя подключены ко входам блока 9 определения ЭДС, выход которого подключен к одному из входов блока 10 сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока 11 ограничения ЭДС. Вход блока 11 ограничения ЭДС подключен к выходу задатчика 12 интенсивности с компаратором и ключевым элементом, входом соединенного с выходом блока 10 сравнения. Выход блока 11 ограничения ЭДС соединен со входом блока 14 управления, выпрямителем и одним из входов датчика 13 ошибки ЭДС двигателя, другой вход которого подключен к выходу блока 9 определения

ЭДС, а выход — к одному из входов суммирующего усилителя 14, другой вход которого подключен к выходу блока 11 ограничения

ЭДС. Фазы статорной обмотки асинхронного двигателя 14 предназначены для подклю- а чения к выходам инвертора 3. 1 ил. ОО

На чертеже прерставлена принципиальная блок-схема устройства для управления частотно-регулируемым электроприводом.

Устройство содержит преобразователь частоты, составленный из последовательно соединенных регулируемого выпрямителя

1, фильтра 2 и инвертора 3. Управляющий

1836802 вход выпрямителя 1 подключен к выходу блока управления 4, управляющий вход инвертора 3 — к выходу блока управления 5, вход которого подключен к выходу задающего генератора частоты 6. Датчики 7 напряжения и 8 тока,цвигателя выходами подключены ко входам блока 9 определения

ЗДС, выход которого подключен к одному из входов блока 10 сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока 11 ограничения ЭДС. Вход блока 11 ограничения

ЭДС подключен к выхоцу задатчика 12 интенсивности с компаратором и ключевым элементом, входом соединенного с выходом блока 10 сравнения. Выход блока 11 ограничения ЭДС соединен со входом блока

4 управления и одним из входов датчика 13 ошибки ЭДС двигателя, другой вход которого подключен к выходу блока 9 определения ЭДС, а выход — к одному из входов суммирующего усилителя 14, другой вход которого подключен к выходу блока 11 ограничения ЭДС. Фазы статорной обмотки асинхронного двигателя 15 подключены к выходу и н верто ра 3.

Устройство работает следующим образом.

Как следует из блок-схемы устройства, являются справедливыми следующие соотношения:

11* - а+ = const (для заданной частоты), а=- а -Alt, h,È = И*-II, где It*. а" — заданные значения ЭДС и частоты поля (ЭДС} двигателя, I1, а — текущие значения ЭДС и частоты поля.(ЭДС) двигателя.

Указанные параметры выражены в.относительных единицах, причем за базовйе единицы измерения приняты номинальные значения напряжения и частоты поля (ЭДС) двигателя. При отсутствии перегрузки, когда токоорганичение не работает, A II является величиной высокого порядка малости по сравнению с 11 и I> по принципу работы блока 4 управления выпрямителем и поэтому справедливо равенство It* = It, откуда следует, откуда следует,что а=- а+,т.е. преобразователь работает с заданной частотой поля (ЭДС) двигателя, При перегрузке, когда начнет работать токоорганичение, I t начнет уменьшаться таким образом. чтобы ток статора оставался постоянным по. величине. В этом случае

Л31=11*-Iт >О.Тогда. а= а+-Лlq = а - lg*+

+ It =- It, поскольку по принципу задания. а" = I1*, т.е. частота о будет уменьшаться в соответствии с уменьшением ЭДС It.

Таким образом; при перегрузке и в динамических, и в статических режимах устройство будет поддерживать постоянным соотношение между текущими значениями

ЭДС и частоты поля (ЭДС) двигателя, что и обеспечивает работу двигателя без "опрокидывания", поскольку реализуемый устройством при перегрузке двигателя режим его работы адекватен режиму с постоянством скольжения, величина которого определяется уставкой токоограничения, а это значит, что перегрузочная способность дви"5 гателя теоретически не ограничена и определяется только максимальной величиной напряжения двигателя, Устройство позволяет улучшить качественные характеристики электропривода, в

20 частности, получение механической характеристики типа "экскаваторной", путем исключения "опрокидывания" асйнхронного двигателя при перегрузках как в динамических, так и в статических режимах, что расширяет его функциональные возможности и область применения, Формула определения

Устройство для управления частотно30 регулируемым электроприводом, содержащее преобразователь частоты, состаЬленный из последовательно соединенных регулируемого выпрямителя, фильтра и инвертора, выходы которого предназначены для подключения к фазам статорной обмотки асинхронного двигателя, блоки управления, выходами подключенные соответственно к управляющим входам выпрямителя и инвертора, задающий гене40 ратор частоты, выход которого подключен к входу блока управления инвертором, датчики напряжения и тока двигателя, выходы которых подключены к входам блока определения ЭДС, выход которого подключен к одному из входов блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу блока ограничения ЗДС, вход которого подключен к.выходу задатчика интенсивности с ключевым элементом и компаратором, входом со50 единенного с выходом блока сравнения, а выход блока ограничения ЭДС соединен с входом блока управления выпрямителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения опрокидывания двигателя при перегрузках, дополнительно введены датчик ошибки

ЗДС двигателя и суммирующий усилитель, причем один из входов датчика ошибки ЭДС двигателя подключен к выходу блока определения ЗДС двигателя. а выход — к одному

1836802 из входов суммирующего усилителя, выход ошибки ЭДС и суммирующего усилителя которого подключен к входу задающего ге- подключены к выходу блока ограничения нератора частоты, другие входы датчика: ЭДС.

Составитель В. Талов

Редактор А. Мельникова Техред M.Моргентал . Корректор Л. Пилипен;.

Заказ 302б Тираж . ГЬдписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент . r. Ужгород, ул.Гагарина, 101