Частотно-регулируемый электропривод с широтно-импульсной модуляцией

 

Союз Советских

Соцкалмсткческих

Респубики

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт; свид-ву (22) Зая влено 30.09.77 (21) 2528963/24-07

Н 02 P 7/42 с присоединением заявки М

Государственный квинтет

СССР оо делак изоорвтвннй и открытей . (23) Приоритет

Опубликовано 05.12.79. Бюллетень М 45 (53) УДК 62-83:621 .313.333.072

9-57 (088.8) Дата опубликования описания 05.12.79 (72) Авторы изобретения

Е.И.Усышкин и ВАданилин

Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут (7!) Заявитель (54) ЧАСТОТНΠ— PE ГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

С ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (Изобретение относится к области частотйо=регулируемого электропривода с применением статических преобразователей переменного тока и может быть использовано для частотнорегулируемого электропривода с синусоидальной формой (огибающей) выходного напряжения, обеспечивающего повышение точности управления ориентацией поля статора электродвигателя переменного тока.

Известны частотно-регулируемые электропрвтО воды с широтно-импульсной модуляцией с применением модуляторов напряжения цифроюго типа. В них длительность импульсов модулируется дискретно по заданному алгоритму.

Недостатком известных электроприводов явт5 ляется большое число цифровых элементов модулятора, что обусловлено нелинейностью закона модуляции, необходимостью достаточно плавного ее изменения, а также весьма большим числом алгоритмов модуляции, нсобходимых для регулирования амплитуды и частоты основной гармоники выходного напряжения(1).

Известен также частотно-регулируемый электропривод с широтно-импульсной модуляцией, содержащий трехфазный и однофаэный задающие генераторы, три фазные цепи формирования сигналов управления, трехфаэнътй инвертор, подключенный к двигателю. Каждая из фаэных цепей формирования содержит фазочувствительный выпрямитель с фильтром несущих частот и три модулятора длительности импульсов (2).

Недостаток известных электроприводов обусловлен применением фильтров, которые должны быть рассчитаны практически на полное подавление высших гармоник, имеющих амплитуду 100%. В силу этого постоянттая времени фильтров оказывается существенной, что обуславливает фазовые искажения и запаздывание управляющего сигнала. Поэтому недостатком таких электроприводов являются сравнительно невысокая точность и быстродействие управления электроприводом.

Целью изобретения являются повышение точности и быстродействия управления электроприводом.

Для этого в частотно-регулируемом электроприводе с широтно-импульсной модуляцией, 3 70247 содержащем трехфазный и однофаэный задающие генераторы, три фазные цепи формнрова, . ния сигналов управления, трехфазный инвертор, подключенный к двигателю, в каждую из трех фазных цепей введены последовательно включенные формирователь коротких импульсов, аналоговый ключ, интегратор и нуль-орган, причем первый входаналогового ключа через формирователь коротких импульсов попсоединен к соответствующему выходу трехфазного задающего генератора, второй вход ключа подсоединен к выходу однофазиого генератора, общему для всех фазных цепей управления, а выход нуль-органа каждой фазной цепи соединен со входом управления генератора.

Благодаря такому выполнений частотнорегулируемого злектронривода с широтноимпульсной модуляцией в схеме его управления исключаются искажение н запаздывания эо управляющего сигнала, тем самым повышается

его .точность и быстродействие управления электфоприводом.

На фиг.1 дан электропривод, функциональ-. ная схема; на фиг.2 - диаграммы его рабдтьт. 25

Частотно-регулируемый электройривод с широтно-импульсной модуляцией содержит двигатель 1 переменного тока, трехфазный мостовой инвертор 2, однофазный и трехфазный:: задающие генераторы 3 и 4 йесущей частоты.: зо

Кроме того, электропривод содержит формиро ватели 5-7 коротких йьшульсов, 4йалоговые ключи 8-10, интеграторы 11-13 и йуль-органы

14-16, "последовательные "соединения которых образуют три фаэнйе цепи управления инвер- . 35 тором 2. Первые входы аналоговых ключей

8-10 через соответствунлцие формирователи

3-7 коротких импульсов подсоединений ic соответствующему выходу трехфазного задающего генератора 4, а вторые входы ключей 8-10 4О пбдсоединены к выходу генератора 3, общему для всех трех фазных цепей управления.

Формирование широтно-модулируемых сигналов упрайлены осуществляется слепующим образам.. - 4s

Генератор 3 вырабатывает синусоидальный сигнал 17 несущей регулируемой частоты и регулируемой амплитуды. Трехфазный генератор 4 вырабатывает напряжения 18-20 прямо-. угольной формы частоты t2, причем разностная. частота (f) — f2) устанавливается равной

8 4 заданной "медленной" составляющей напряжения инвертора. Напряжения 21-23 на выходе формирователей 5-7 управляют ключами 8, 9,10, которые, отпираясь, заряжают интеграторы 11,12,13 дЬ мгновенных значений 2425,26 --,": сигналов 17. При запирании каждого из аналоговых ключей 8,9,10 интеграторы 11,12,13 разряжаются на предусмотренные для этой цели резисторы. Напряжение на выходе интеграторов 11,12,13 соответствуют диаграммам

27,28,29. Нуль-органы 14,15,16 преобразуют напряжения интеграторов 11,12,13 в прямоутольные сигналы 30,31,32, используемые для управления инвертбром 2.

Таким образЬм, в данном электроприводе с широтно-импульсной модуляцией отсутствует явно выраженное звено формирования гармонической составляющей разностной частоты и фильтрация высших гармойик, что позволило повысить точность и быстродействие управле-, ния электроприводом. Сравнительные испытания электропривода с известными показали полное отсутствие запаздывания и фазовых искажений.

Формула изобретения

Частотно-регулируемый элекгропривод с ши-.

porno-импульсной модуляцией, содержащий трехфазный и однофаэный задающие генераторьь три фазйьте цепи формирования сигналов управления, трехфазный инвертор, подключенный к двигателю, отличающийся тем,. что, с целью повышения точности и быстродействия управления, в каждую из трех фазных цепей введенй последовательно включенные формирователь коротких импульсов, аналоговый ключ, erðàòoð и нуль-орган, причем первый вход аналогового ключа через формирователь короткйх Ййпуйт сов подсоединен к соответствующему выходу трехфазного задающего ге нератора, второй вход ключа подсоединен к выходу. однофазного генератора, общему для всех фазных цепей управления, а выход нульоргана каждой фазной цепи, соединен со входом управления инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CllIA N 3614590, кл. 321-9, 1972.

2. Патент ФРГ У 1413463, кл. 21 d 15, 1971.

702478

17

19

21 гг

25

2Б

4 иг. 2

Составитель В.Тарасов

Техред О.Андрейко

Редактор Ю.Челюканов

Корректор М. Пожо

Тираж 857

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7605/51

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, улЛроектная,4