Частотно-управляемый электропривод

 

ф

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцкалистическиа

Республик (61) Дополнительное ы авт. саид-ву— (22) Заявлено 241 274 (2l) 2096877/24-07 с присоединением заявки И (23) Приоритет (43) Опубликовано 050178.6толлетень И 1 (45) дата опубликования описания 05.01.78 н 02 P 7/42

CaayOaparaIaasl ааавтет

ONlTa NIIIITaaa OO9

Ia gaaae aaalyataaaI ю эщап6 (53) УДК621. 313.3. (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.Т.Портной и A.Ñ.Ñàâèí

Pl) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к частотноуправляемым электроприводам и может быть использовано в системах различного назначения (транспортных и буровых установках, станках и др.) 5

Известен частотно- управляемый электропривод с асинхронной машиной, в котором осуществляется стабилизация,магнитного потока в воздушном зазоре на определенном уровне (1) . Недостатком 10 такого электропривода являются невысокие энергетические показатели из-за отсутствия коррекции стабилизируемого магнитного потока в зависимости от режима работы машины при изменениях мо- !6 мента и скорости.

Известен также электропривод, который является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению (2J. Такой 3) электропривод содержит вычислительное устройство, входы которого подключены к датчикам параметров машины (к датчику частоты и электромагнитного момента), а выходы- к устройству сравне- _#_ ния с эталонным сигналом. Вычислительное устройство формирует оптимальное по минимуму потерь двигателя значение потока, которое сравнивается с эталон" ным значением, а результат сравнения 80 используется для формирования сигналов управления преобразователем частоты. Недостатком известного электропривода является ограниченность решаемых задач из-за невозможности осуществления управления по любому критерию качества, например по минимуму тока статора, максимуму коэффициента мощности двигателя, минимуму суммарных потерь преобразователя частоты и двигателя и т.п.

Целью изобретения является расширение области решаемых задач и обеспечение в электроприводе с асинхронным двигателем оптимального по любому критерию качества режима работы путем поддержания оптимального потока в воздушном зазоре двигателя при выбранном критерии.

Укаэанная цель достигается тем, что в частотно- управляемый электропривод, содержащий асинхронный двигатель, преобразователь частоты,,датчик магнитного потока вычислительное устройство, формирующее оптимальное значение потока в машине и подключенное выходом к устройству сравнения оптимального значения магнитного потока с действительным, введены датчики скорости и момента на валу, подключенные ко входам вы587589 числительного устройства; Датчики параметров машины и вычислительное устройство выполнены цифровыми.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого частотно-управляемого злектропривода.

Электропривод содержит преобразователь частоты 1, асинхронный двигатель 2, датчик магнитного потока 3 в воздушном зазоре асинхронного двига- 0 теля, цифровой датчик скорости 4, цифРовой датчик 5 момента на валу, цифровое вычислительное устройство 6 и устройство сравнения 7.

С цифровых датчиков скорости 4 и момента на валу 5 информация.о скорости и и момента 9 на валу поступает вцифровое вычислительное устройство 6, в котором запрограммированы уравнения математической модели частотно-управляемого электропривода (асинхронного двигателя и преобразователя частоты).

Режим работы частотно-управляемого электропривода однозначно характеризуют три параметра: скорость п, момент

Я на валу и абсолютное скольжение /Ь, причем при фиксированных П и М лишь единственное значение Р обеспечивает оптимальный по заданному критерию качества режим работы частотно-управляемого электропривода. 30

Получив информацию on и М,цифровое вычислительное устройство 6.перебирает ряд значений Р в достаточно широком диапаэоне его изменения и для каждой совокупности значений п, М и Р вы-35 числяют величину заданного критерия качества (например, суммарных потерь частотно-управляемого электропривода), после чего из множества значений Р выбирает такое значение р и, при кото- 40 ром обеспечивается экстремальная величина заданного критерия качества) например, миниминиэируется суммарные потери частотно-управляемого электропривода), и вычисляется значение магнитно4й го потока в воздушном зазоре асинхронного двигателя ф „, соответствующее данным значениям й, М н )3 „.

Сигнал на выходе цифрового вычислительного устройства 6, пропорциональ- й0 е ный РО„,сравнивается в устройстве сравнения 7 с сигналом, полученным с выхода датчика 3 магнитного потока и пропорциональным действительному значению магнитного потока Ф.

Сигнал с выхода устройства сравнения 7 - ь Р = Ф вЂ” Р подается на вход преобразователя частоты 1, формируя на

ceo выходе такое сочетание частоты и напряжения, при котором Р4 „ и сигнал на выходе устройства сравнеййя 7 равен нулю.

Таким образом, в зазоре асинхронного двигателя всегда поддерживается оптимальное по заданному критерию качества значение магнитного потока 9 „ и обеспечивается тем самым оптимальный режим работы и высокая технико-экономическая эффективность частотно управ ляемого электропривода.

Формула изобретения

1.Частотно-управляемый злектропривод, содержащий асинхронный двигатель, преобразователь частоты, датчик магнитного потока асинхронного двигателя и вычислительное устройство, формирующее оптимальное значение магнитного потока асинхронного двигателя и подключенное выходом к устройству сравнения оптимального значения магнитного потока с действительным, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения оптимального по любому критерию качества режима работы, в него введены датчики скорости и момента на валу„ подключенные ко входам вычислительного устройства.

2.Электропривод по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что упомянутые датчики и вычислительное устройство выполнены цифровыми.

Источники информации, принятые вс внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР, Р 375744, кл.Н 02 P 7/42,1970.

2.Сандлер А.С., Сарбатов P.Ñ. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями, N., Энер- гия, 1974с.198.

587589

Составитель А.Жилин

Техред Н.Бабурка Корректор А.ГРиценко

Редактор В.Фельдман

Тираж 891 Подписное сударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретения и открытия

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

Заказ 149/44

ЦНИИПИ Го

Филиал ППП Патент, r.Óæroðîä, ул. Проектная, 4