Электропривод с асинхронной машиной с фазным ротором

 

5!7126 в канапе регулирования потокосцепления. Форми. рователь гармонических функций соединен с дополнительным блоком. обратного преобразования токов ротора (статора) и с блоком обратного преобразования напряжения, который непосредственно подключен к решающему устройству, а к блоку компенсирующих связей — как непосредственно, так и через корректирующее звено. Датчиь скорости соединен с решающим устройством и через упомянутое множительное. устройство — е блоком компенсирующих связей.

В данном приводе обеспечивается регулирование машины в осях, связанных с осью потокосцепления статора.

На фиг. представлена структурная схема асинхронного двигателя с фазным ротором в системе координат, связанной с вектором потокосцеплении

czazopa; на фиг. 2 — функциональная схема электроприв ода.

Структурная схема асинхр онного двигателя (фиг, 1) получена из дифференциальных управлений, записанных в ортогональной системе координат "1, 2", причем ось "1" направлена по обобщенному вектору потокосцепления статора, а ось "2" в опережающем ее на 90 эл. град, направлении.

Асинхронный двигатель представляет собой двумерньй объект регулирования, основные кана. лы которого охвачены и связаны прямыми и обратными, собственными и перекрестными связями, На фиг. 1: 8 — статор, r — ротор, m — взаимоиндукция статора и ротора, 1 — рассеяние, L индуктивность, R — активное сопротивление, Zp— число пар полюсол, К вЂ” коэффициент, M — момент, ы — угловая скорость вращения, J — момент инершш, р — оператор, Канал формирования потокосцепления статора ф, 8 (ось 1) имеет входные напряжения статора U g и ротора О,г по оси 1, .две параллельные ветви, содержащие безынерционные звенья с передаточными функциями Кс;, Lro, Т8 и апериодические звенья с передаточными функциями ае в где 1 = " + 8 5 Ь„,+1.„

«2 . g

1, 1 „ t hgp т,=, т =

Канал охвачен собственной жесткой отрицательной обратной связью с коэффициентом передачи

КЯ(т8. . Канал формиоования активного тока ротора (ось 2) имеет входные напряжения статора U> S u ротора Uqr, две параллельные ветви, содержащие звенья с передаточными функциями К и

1 а к и

Канал охвачен нелинейной обратной связью по сигналу, представляющему собой произведение скорости ротора ыл1 и потокосцепления статора ф1 .

5 !

О

Ю

ЗО

4О

Скорость вращения мс обобщенного вектора потокосцеплениЯ статоРа Ф8 формируется B функ ции сигналов ф, 8, О, S, iz „при участии делительного звена и безынерционного звена с коэффициентом передачи K$Rg. Две перекрестные (межканальные) связи зависят от произведения токов ротора л,г, г г на частоту скольжения (с — и) вектора ф, 8 и формируются с помощью звеньев с коэффициентом

I передачи Lr. Электромагнитньй момент представляет собой произведение величин ф1 с; и г, пропущенных через звено с коэффициентом передачи—

3/2 рКз., Интегральное звено 3/3 р учитывает механическую инерцию привода.

Один из каналов регулирования асинхронного двигателя 3 состоит из интегрально-пропорционального регулятора потокосцеплений статора 4 и интегрального регулятора 5 тока намагничивания ротора,г, а цругой канал — из интегрально †пропорционального регулятора скорости 6, делительного устройства 7 и интегрального регулятора 8 активного тока ротора i „. Регуляторы в каждом канале соединены межву собой по принципу подчиненного регулирования параметров. Выход регуляторов 5 и 8 подключены к сумматорам блока компенсирующих связей 9, причем к тем же сумматорам подключены сигналы собственных и перекрестных обратных связей, компенсирующие внутренние связи асинфронного двигателя 3 и обеспечивающие развязку основных каналов управления.

Сигналы компенсирующих связей формируются с помощью множительных устройств 10-12 и к орректирующего . пропорционально — дифферен-. цирую цего звена с замедлением 13, а также с помощью формирователя действительного значения потокосцепления статора 14 и формирователя гармонических функций 15, которые в установившемся режиме имеют соответственно частоту скольжения и частоту сети, блоков обратного преобразования трехфазных токов 16, двухфазных гоков 17, фазных напряжений 18 и решающего устройства 19, соединенных между собой и с датчиками токов 20, положения ротора 21, частоты вращения 22 и, кроме того, с датчиками фазных напряжений 23 и датчиками Холла 24, 25.

Выходы блока 9 соединены со входами блока прямого преобразования координат 26, подключенного через пропорциональные регуляторы фазныХ токов 27 ко входам систем импульсно — фазового управления преобразователя частоты 28, питающего асинхронньй двигатель 3.

Блок 26 преобразует управляющие сигналы Z r и 2 „в установки фазных токов 3 — Ха,: причем последние несут в себе помимо сигналов, пропорциональных собственно заданным значениям фазных токов, сигналы, пропорциональные компенсируе мым в озмуи е киям.

Блок 19 вырабатывает сигнал, пропорциональный данному значению потокосцепления статора и сигнал обратной связи регулятора тока статора 29, связанного со входом регулятора потокосцеплений

517126 и обеспечивающего в установившемся режиме более точное регулирование коэффициента мощности статора.

Для того чтобы стабилизировать качественные показатели переходного процесса регулирования момента при изменении потокосцепления статора, ° вход "делитель" делительного устройства 7 связан с выходом формирователя потокосцепления 14.

Электропривод работает следующим образом.

Перед пуском выход регулятора 4 отключают, и на вход интегрального регулятора 5 вводят сигнал .Ф

i> г заданного значения намагничивающего тока ротора. Затем выход регулятора 4 подключают ко входу 5. На вход регулятора скорости 6 подается линейно возрастающий сигнал заданной скорости

Ф с ц, получаемьй от любого программного устройства (напрнмер, серийного эадатчика интенсивности ЗИ вЂ” 1). Одновременно на выходе регулятора 6 появляется сигнал задания электромагнитного момента, которьй после прохождения через дополнительное устройство 7 образует сигнал задания активного тока ротора i2 „. Контуры регулирования активного и намагничивающего токов формируют типовую диаграмму электромагнитного момента, соответствующую преддисаниям симметричного оптимума, используемого обычно для настройки высококачественных приводов постоянного тока. Двигатель быстро разгоняется до требуемой скорости.

Данный зле ктропривод обеспечивает раздельное ре улирование момента в реактивной мощности, так что ударное приложение нагрузки не вызывает заметного изменения реактивной мощности, а регулирование реактивной мощности не вызывает заметного изменения электромагнитного момента и заметных динамических ошибок регулирования скорости; обеспечивает быстродействие, близкое к предельному, высокую перегрузочную способность, зависящую лишь от механической прочности двигателя и мощности источников питания, простоту настройки и простоту ограничения основных регулируемыхх величин, Формула и эобретения

Электропривод с асинхронной машиной с фаэным ротором, статор (ротор) которой подключается к питающей сети, содержащий тиристорньй преобразователь частоты с непосредственной связью, подключенный к ротору (статору), блок прямого преобразования токов ротора (статора), блок компенсирующих связей, регуляторы в канале регулирования потокосцепления, регуляторы и делительное устройство в канале регулирования скорости, датчики токов ротора (статора), блок обрапюго преобразования токов ротора (статора), блок обратного преобразования напряжений питающей сети, датчики углового положения и скорости ротора, формирователь гармснических функций, отличающийся. тем, что, с целью улучшения энергетических показателей в динамических режимах работы, в него введены два датчика Холла, О установленные на статоре (роторе) и подключенные через формирователь потокосцеплення статора (ротора) непосредственно к формирователю гармонических функций, решающему устройству, делительному устройству в канале 1. ç.ãóëèðîâaíèÿ скорости, а к блоку компенсирующих связей — как непосредственно, так и через множительное устройство, при этом датчик положения соединен с блоком обратного преобразования токов ротора (статора), выход которого соединен с формироватлем потокосцепления статора (ротора), и через, 1 дополнительный блок обратного преобразования токов ротора (статора) и решающее.устройство — с регуляторами в канале регулирования потокосцепления, формирователь гармонических функций соединен с дополнительным блоком обратного преобразования токов ротора (статора) и с блоком обратного преобразования напряжений, которьй непосредственно подключен к решающему устройству, а к блоку компенсирующих связей — как непосредственно, так и через корректирующее звено, датчик скорости соединен с решающим устройством и через упомянутое множительное устройство — с блоком компенсируницих связей.