Устройство управления асинхронной машиной с фазным ротором

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советскии

Сощиалистических

Ресцубпик (11) 523501 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио28.08.72 (21) 1823602/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано30,07.76.Бюллетень МЮ8 (45) Дата опубликования описания11.10.76 (И) М. Кл.

Н 02 P 7/42

Гасударстеекный камитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК62 1.316.718:

:62 1.313.333 (088.8) М. М. Ботвинник, Н. Н. Блоцкий, т0. Г. Шакарян, Б. П. Климов, Т. В. Плотникова, И. Я, Довганюк и О. Н. Филичев (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННОЙ МАШИНОЙ

С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

Изобретение относится к устройствам управления электрическими машинами переменного тока, в частности асинхронными машинами с фазным ротором при питании статорных (роторыых) обмоток от промышленной сети, а роторных (статорыых) от управляемого преобразователя энергии.

Известны устройства управления асиыхроыными машинами с фазыым ротором, содер- щ жащие задатчики сигналов (координат) управления, регуляторы координат управления, блок прямого преобразования координат, преобразователь энергии, подключенный, например, к обмоткам ротора и к питающей д сети, измерители токов ротора и формирователь гармонических функций частоты скольжения ротора, при этом выходы измерителей токов подключены непосредственно к преобразователю энергии, а обмотки статора - к промышленной сети.

Недостатком известных устройств seasется неидентичность по форме и величине токов роторных обмоток, что не желательно, особенно для асинхронных машин боль- 25 шой мощности иэ-за ухудшения энергетических показателей.

Целью изобретения является получение идентичных по форме и величине токов в фазных обмотках ротора и улучшение, таким образом, энергетических показателей работы устройства в целом.

Это достигаестя тем, что в предложенном устройстве применен блок обратного преобразования координат токов ротора, входы которого подключены к измерителям токов ротора и формирователю гармонических функций, а выходы — через регуляторы и блок прямого преобразования координат к преобразователю энергии.

На чертеже представлеыа функциональная схема устройства управления асинхронной мешиной с фазным ротором.

Ротор асинхронной машины изображен двухфазным, в то время как на практике можно использовать машину и с другим числом фаэ ротора. Устройство содержит два эадатчика сигналов (координат) 1 и 2, два регулятора 3 и 4, блок прямого преобразования координат 5, преобразователь

3 энергии б, измерители токов 7 и 8, асинхронную машину 9, формирователь 10 гармонических функций частоты скольжения ротора и блок обратного преобразования координат 11. выходы задатчиков сигналов управления 1 и 2 цодкдючены к регу дяторам 3 B Ф, K которым подключены через блок обратного преобразования координат ll также и измерители токов 7 и 8.

Регуляторы 3 и 1 подключены к блоку р прямого преобразования координат 5, выходы которого соединены со входами преобразователя энергии 6, питающего обмотки ротора машины 9.

Блоки 5 и 11 нодключены к выходу фор- 35 мирователя гармонических функций частоты скольжения poropa 10, который соединен с ротором и подключен к питающей сети переменного тока. Статорные обмотки машины 9 и преобразователь энергии 6 также 26 подключены к питающей сети переменного тока.

Устройство работает следующим образом. ь

Задатчик фоомирует сигпал Ц, à 25 задатчик 2 сигнал Ув Сигнал U предЦ назначается для регулирования активной, а сигнал U реактивной мощностей, по ребЗ ляемых (отдаваемых) устройством из проМ мышленной сети. Сигнад И@ может фор- ЗО мироваться, например, по результатам сравнения сигналов О требуемой и истинной скорости ротора машины. Контур регулирования скорости ротора на чертеже не показан. Сигналы jJ и U" представляют @

Ц D собой напряжения постоянного тока и поступают на входы регуляторов 3 и 4.

На выходах этих регуляторов, например пропорционально-интегральных, получают сигналы U и U которые поступают в 40 в блок 5, на другие входы которого от формирователя 1 0 поступают гармонические функции 5+пЧ и Cosg частоты скольжения ротора, где т = Я.„ +Ч ; Ч„- некоторый

МЯ о О

45 начальный угол:,52 — частота скольжения

Ч"Я ротора.

Сигналы блока 5 управляют преобразователем энергии 6, который питает обмотки ротора токами:

56

=Й (ЬО sciSM — аУ Sin%)

1d l1> в

i =Й (аУ sin У+аУ coo T) 1

2 4f Л З Я где -тэ индекс указывающий на принад дежность к poropy;

Д щ с — индексы, указывающие на ортогональные оси фазных обмоток ротоpas

Х а — коэффициент прямого преобразования.

Сигналы о токах ротора поступают от измерителей 7 и 8 в блок 11, на другие входы которого поступают функции ЙяЧ и сщ*т от формирователя 10.

На выходе блока 11 имеют сигналы

И =К .(i овТ i ыт e);

3 0 Д У у где Ко - коэффициент обратного преобразования.

Эти сигналы cpaBHHBaIorcII с сигналами

Ф

Ц HUI, на входах регуляторов 3 и 4.

При достаточно больших коэффициентах усиления в контурах регулирования фазных токов ротора можно считать, что величины токов в обмотках ротора определяются ве% % дичинами сигналов U и U@.

Идентичность по величине и форме токов ротора достигается в данном случае за счет введения блока обратного преобразования координат (токов poropa), на выходе которого формируются сигналы обратной связи

UD и Ug, каждый из которых образуется с помощью токов обоих фаз ротора. Изобретение может быть применено в качестве управляемого генератора, работающего на общую промышленную сеть, или в качестве двигателя, осуществляющего регулирование скорости нагрузки около синхронной скорости, определяемой частотой промышленной сети.

Формула изобретения

Устройство управления асинхронной машиной с фазным ротором, содержащее два задатчика сигналов (координат) управления, два регулятора в каналах сигналов управления, блок прямого преобразования координат (сигналов управления), преобразовательэнергии, подключенный, например, к обмоткам рота ра и к питающей сети, измерители токов ротора и формирователь гармонических функций частоты скольжения ротора, при этом обмотки статора подключены к питающей сети, отличающееся тем, что, с целью улучшения рабочих характеристик, в нем применен блок обратного преобразования координат (токов ротора), входы которого подключены к измерителям токов ротора и формирователю гармонических функций, а выходы — к преобразователю энергии через регуляторы и блок прямого преобразования координат.

523501

Составитель Е. Иванов

Редактор В. Левятов ТехредО. Луговая Корректор ll. Мельниченко

Заказ 5037/592 Тираж 882 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», г. Ужгород,ул.Проектная, 4