В. Н. Бродовский, Е. С. Иванов, А. С. Жилин, Л. Х. Дацковский, Л. М. Тарасенко и П. Д. Андриенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ С АСИНХРОННОЙ

КОРОТКОЗАМКНУТОЙ МАШИНОЙ

Изобретение относится к области электропривода переменного тока и служит для формирования опорных сигналов системы управления приводом с асинхронной короткозамкнутой машиной. Опорные сигналы необходимы для получения в электро- З приводе гармонических функций частоты токов статора, которые используются при преобразовании входных сигналов задания в сигналы управления преобразователем частоты.

1О

Получение первичной информации для формирования oIIopebLx сигналов связано с установкой в электропривод различных датчиков.

Известно устройство формирования опорных сигналов, содержашее трансформаторные датчики фазных токов и напряжений, Р4 -цепи, подключенные к датчикам токов, масштабные преобразователи, ин20 теграторы, блоки умножения и сумматоры (11. ПопутаемЫе в устройстве опорные сигналы соответствуют составляющим потокосцепления ротора. Устройство не обеспечивает формирование опорных сигналов в режимах длительных стоянок; это происходит вследствие того, что гальваническая развязка 0Т силовых цепей осуществлена в датчиках токов и напряжений.

Из известных устройств формирования опорных сигналов наиболее близким по технической сущности к изобретению явпнатсв устройство, описанное в (21. Иа вестное устройство содержит датчики фазных токов и напряжений, блок вычислений, блок апериодических звеньев, векторный анализатор. Опорные сигналы формируются в нем по составляющим

ЭДС, получаемым путем компенсации падения напряжения на полном сопротивлении статора.

К недостаткам устройства относится

его сложность, кроме того оно не обеспечивает гальванической развязки силовых и управляющих цепей, из-за чего обладает невысокой точностью формирования опорных сигналов.

653709

Белью изобретения является упрощение устройства и повышение точности получения Морных сигналов.

Указанная пель достигается тем, что в устройство формирования опорных сигналов системы управления приводом с асинхронной короткоэамкнутой машиной, подключенной через блок дросселей к преобразователю частоты, содержащее векторный анализатор и блок апериодических звеньев, введены блок коррекции, блок модуляторов, блок фвзироввнных выпрямителей. При этом блок дросселей содержит дополнительные обмотки, соединенные с одним иэ входов блока апериодических звеньев, другой вход которого подключен к блоку коррекции, а выход блока апериодическнх звеньев через блок модуляторов и блок фвэированных выпрямителей подсоединен к векторному анализатору.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства в составе электропривода с асинхронной короткоэамкнутой машиной, на фиг. 2 .- часть схемы устройства для одной фазы с раскрытой схемой замешения фазы асинхронной машины.

Асинхронная короткоэамкнутая машина 1 управляется по двум независимым каналам: каналу цотокосцепления ротора и каналу активного тока ротора. С выхода блока задания 2 сигналы управления

Ч „ (задаюший потокосцепление ротора) и R (çàäàþøèé скорость вращения вала) поступают через блок регуляторов

3, блок прямого преобразования координат 4 на ;преобразователь частоты 5.

Фазйые цепи содержат блок дросселей

6 и блок датчиков тока статора 7. Блок обратного преобразования координат 8 подключен к 6поку регуляторов 3. На валу машины установлен тахогенератор 9.

Устройство формирования опорных сигналов содержит векторный анализатор

10, блок апериодических звеньев 11,, блок модуляторов 12, фазированные выпрямители 13, 14, выходы которых подключены к векторному анализатору 10.

Источник опорного нвнряжения 15 подключен к блокам 12, 13, 14. Выходы тахогенератора 9 и блока регуляторов

3 подключены к блоку коррекции 16, связанному с блоком апериодических звеньев 11.

Блок, дросселей 6 содержит по одному дросселю в каждой фазе. Кроме основной обмотки каждый из дросселей родержит по дополнительной иэмерител3 ной обмотке. На фиг. 1 укаэанные измерительные обмотки выделены в блок эквивалентных напряжений ротора 17.

Анализ схемы по фиг. 2 показывает, 3 что сигналы на выходе блока апериодических звеньев 1 1 (напряжение на конденсаторе 18 для представленной фазы) могут бьггь приняты в качестве опорных сигналов системы управления приводом как эквиваленты составляюших потокосцепления ротора.

При этом справедливо: ( т, 1 при выполнении условий: ((2) Р 1 2

2 щ I т=RG-- М4- вЂ” Д вЂ”,- т -Е

А t i LO Li2 2 Q1 (Q

В приведенных выражениях приняты следуюшие обозначения: Р1, Р, 4

Э Д ° вЂ” параметры схемы замещения; О„, Я . (. °

U>, 1„, 1>, 1„, - напряжения и токи в а д фазе; (= 2 - постоянная роторной

2 1

2 цепи; Ч 2 вЂ” сигнал потокосцепления ротора; U вЂ” напряжение нв конденсаторе 18; вЂ” индуктивность измерительной обмотки дросселя в блоке 17; TA =RCпостоянная времени апериодического звена в блоке 11; К1, К я вЂ” коэффициенты преобразований; 9.„, Я. вЂ” круговые частоты токов статорв и ротора соответственно; р- оператор.

Выполнение условия (2) по выбору измерительной обмотки не вызывает затруднений.

Выполнение условия (3) означает необходимость коррекции постоянной ТА в функции отношения вЂ” к . Такая корQ.

R1 рекция, например за счет регулирования

4> резистора 19 в блоке 11, производится с помошью блока 16, на вход которого поступает информация о частоте вращения вала Я и частоте токов ротора Я2.

Устройство упрощается, если допустить ступенчатую коррекцию Т . В этом случае число ступеней переключения резистора 19 зависит от той точности, которая необходима для определения в приводе углового положения оси потокосцепления ротора в различных режимах работы.

Полученные на выходах блока впериодических звеньев ll сигналы преобразуются с помощью блока модуляторов

12 и фвэироввнных выпрямителей в сиг653709

Фиа. l налы V, Ч, соответствующие составляюшим потокосцепления ротора в осях статора g(, и Ъ.

Опорные сигналы Ч „, Ч p „èñïîabçó- 5 ются затем в векторном анализаторе 10 для формирования требуемых гармонических функций частоты токов статора

ВААП Q „,C,Og a„g .

Устройство в обычном исполнении сс держит по одному модулятору и фаэированному выпрямителю в каждой фазе (фиг. l представлена для случая трех фазного модулятора с .двухфазным транс- И форматорным выходом, подключенным к двум газированным выпрямителям) .

Таким образом, применение и устройстве новых узлов, а именно блока эквивалентных напряжений ротора (составленного иэ измерительных обмоток силовых дросселей), блока коррекции, блока модуляторов и блока фазированных выпрямителей позволяет формировать опорные сигналы so всех режимах работы электропривода с необходимой точностью, обеспечивая при этом гальваническую развязку силовых и управляющих цепей.

По сравнению с известными устройся во проще по конструкции и обеспечивает более высокую точность формирования опорных сигналов.

Формула изобретения

Устройство формирования опорных cttr налов системы управлення приводом с асинхронной короткозамкнутой машиной, подклюЧенной через блок дросселей к преобразователю частоты, содержашее векторный анализатор и блок апернодяческих звеньев, о т л и ч а ю ж ее с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок коррекции, модулятор и два фаэированных выпрямителя, блок дросселей содержит дополнительные обмотки, соединенные с одним входом блока апернодических звеньев, к другому входу которого подключен блок коррекции, а выход блока апериодических звеньев через модулятор и фаэированные выпрямители подсоединен к векторному анализатору.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Патент Швеции Ж 365672, кл. Н 02 P 5/40, 1974.

2. Заявка 34 2094886/24-07, Н 02 P 5/34, 09.01.75, по которой принято решение о выдаче авторского видетельства .

653709

Тираж 856 Подписное

UHHHllM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1305/41

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Тарасов

Редактор Q. Мепуришвили Техред Л. Алферова Корректор И. Ковальчук

Устройство формирования опорных сигналов системы управления приводом с асинхронной короткозамкнутой машиной

Электропривод с асинхронной машиной с фазным ротором // 609200

Устройство для регулирования возбуждения синхронного двигателя // 604113

Способ управления синхронным двигателем // 604112

Электропривод с синхронным двигателем // 603082

Способ управления асинхронным короткозамкнутым двигателем // 587587

Электропривод с синхронным двигателем // 553948

Электропривод переменного тока // 521645

Электропривод с асинхронным коротко-замкнутым двигателем // 508885

Регулируемый электропривод с асинхронизированным синхронным двигателем // 490247

Устройство управления асинхронным тяговым электродвигателем // 2123757

Электронное устройство управления // 2124802

Трехфазный электропривод (варианты) // 2178944

Изобретение относится к электроприводу и преобразовательной технике и может быть использовано в трехфазном электроприводе с повышенными частотами вращения электродвигателей переменного тока

Частотно-управляемый асинхронный электропривод // 2194355

Изобретение относится к локомотивостроению

Частотно-управляемый асинхронный электропривод // 2253940

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей выполнения частотно-управляемого асинхронного электропривода, используемого, преимущественно, для рельсовых транспортных средств

Способ компенсации реактивной энергии асинхронного двигателя и устройство для его осуществления // 2052883

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в асинхронных электроприводах различных механизмов

Электропривод переменного тока // 2054223

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в общепромышленных электроприводах, в частности в приводах ручного электроинструмента

Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем с фазным ротором // 2056699

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов, требующих регулирования пускового и тормозного моментов

Электропривод переменного тока // 2067351

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления машин, станков, в автоматизированных промышленных и бытовых швейных машинах

Частотно-регулируемый асинхронный электропривод с экстремальным управлением // 2069034