Электропривод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>864476 (61) Дополнительное к авт. свид- ву— (22) Заявлено 150379 (21) 2731208/24-07 (51)М. Кл.з с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Н 02 Р 5/36

Государствеииый комитет

СССР ио делаи изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.0981. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 150981 (53) УДК 621. 316.

718,5(088 ° 8) Р,Д.Бай, А.A.Êàíåï, В,С.Рылач, A.Â.Ôå ьдман и A.É.Чабанов

1

) (72) Авторы изобретения (7 3 ) За яв и тель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в промышленности, когда требуется быстродействуййий, высокоточный электропривод.

Известен электропривод с синхронной машиной, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, регулируемый многофазный источник тока, задатчик тока, модулятор, блок фазочувствительных выпрямителей и генератор опорной частоты. В этом электроприводе задатчик тока подключен к статорным обмоткам синхронной машины через последовательно соединенные модулятор, обмотку возбуждения и якорные обмотки вращающегося трансформатора, блок фазочувствительных выпрямителей и регулируемый многофазный источник тока (1).

Однако так как цепь возбуждения вращающегося трансформатора является инерционной и характеризуется значительной постоянной времени, то в данном электроприводе имеется запаздывание в канале регулирования момента синхронн -i машины.

Наиболее близким к предлагаемому является электропривод, содержащий синхронную машину, задатчик тока, модулятор, многофазный источник напряжения, блок фазочувствительных выпрямителей, регулируемый многофазный источник тока и синусно-косинусный вращакщийся трансформатор. В этом электроприводе выход задатчика тока через модулятор, блок фазочувствительных выпрямителей и регулируемый многофазный источник тока подключен к статорным обмоткам синхронного двигателя. Так как контур возбуждения вращающегося трансформатора не входит в упомянутую цепь регулирования тока (момента) син15 хронного двигателя, то электропривод свободен от недостатка электропривода, указанного выше. В указанном электроприводе модулятор под-. ключен к выходам задатчика тока и

20 вращающегося трансформатора, работающего в режиме фазовращателя, и на выходе модулятора имеются прямоугольные импульсы, Эти импульсы поступают на управляющие входы блока фазочувствительных выпрямителей, входы для опорных сигналов которого связаны с многофазным источником напряжения, который связан также с обмоткой возбуждения вращающегося

30 трансформатора. При этом выходные

864476

1l0

15 сигналы блока фаэочувствительных выпрямителей, а следовательно и токи питающие синхронную машину, содержат гармоники, кратные частоте вращения вала двигателя (2 ).

Однако вследствие этого снижается точность управления моментом синхронной машины.

Целью изобретения является повышение точности управления моментом синхронной машины эа счет улучшения формы токов, питающих статорные обмотки.

Указанная цель достигается тем, что электропривод, содержащий синхронную машину, задатчик тока, источйик синусоидальных напряжений, связанный с фазовращателем, ротор которого механически соединен с ротором синхронной машины, статорные обмотки которой через регулируемый источник тока подключены к выходам фаэочувствительных выпрямителей, снабжен формирователем опорных сигналов и блоками умножения, один нход каждого из которых подключен к выходу задатчика тока, а другой — к соответствующей фазе источника синусоидальных напряжений, при этом выходы блоков умножения подключены ко входам для управляющих сигналов фаэочувствительных выпрямителей, входы для опорных сигналов которых через формирователь опорных сигналов связаны с выходом фазовращателя.

На фиг.1 приведена структурная схема . лектропривода с синхронной машиной; на фиг.2 — схема включения обмоток вращающегося трансформатора, на фиг.3 — схема фаэочувствительного ныпрямителя, на.фиг,4 — диаграмма сигналов, поступающих на блок фазочувствительных выпрямителей. )

Выходы трехфазного источника синусоидального напряжения 1 вместе с выходом задатчика тока 2 подключены к блокам умножения 3 (фиг.1). Выходы блоков умножения 3 подключены к управляющим входам блока 4 фазочувствительных выпрямителей, выходы которого через регулируемый источник тока 5 связаны со статорными обмотками синхронной машины б. Возбуждение машины б осуществляется от постоянного магнита, расположенного на роторе, который механически соединен с ротором синусно-косинусного вращающегося трансформатора 7, Цепь возбуждения трансформатора 7 подключена к одной из фаэ источника 1, а выход трансформатора 1 через формирователь опорных сигналов 8 подключен ко входам для опорных сигналов блока 4.

В электроприводе реализован частотно-токовый способ управления моментом синхронной машины б, согласно которому эта машина питается токами, величина которых определяется сиг20

3S

Ф

65 налом Ug с выхода задатчика тока 5, а фаза (частота ) токов задается углоным положением (частотой ) вала машины 6..Измерение углового положения вала машины б обеспечивается датчиком 7.

Электропривод работает следующим образом.

Сигнал Ь@ в виде напряжения постоянного тока от эадатчика тока 2 поступает на один из входов каждого из блоков умножения 3, Роль задатчика обычно выполняют регуляторы скорости или углового положения вала машины 6. На другие входы блоков умножения 3 поступают сигналы

As1l1UUpt Ачи (Unapt,+ Я); As1l (UUp<+<1l(J) от источника 1, где А — постоянная величина, щ>,— круговая частота, которая выбирается существенно большей частоты вращения N>p вала машины б. На выходах блоков умножения 3 образуется система трехфазных сигналов Uq А Ми unapt, U < A sin (mpt Щ и U < A S1q (uo t + 4+ ).

Эти сигналы йоступают на входы для управляющих сигналов блока выпрямителей 4, на опорные входы которого поступает сигнал AS1w++% M выхода трансформатора 7, выполненного по схеме фаэовращателя, при этом его обмотки включены так, как показано на фиг.2.Дне статорные обмотки вклю-. чены последовательно и подключены к напряжению Ас1и uupt, янляющемуся фаэным напряжением источника 1.

Роторные обмотки включены последовательно между собой и с резистором R и конденсатором С. Выходное напряжение А Ми (mpt -UU t) снимается с резистора R подключенного к общей точке роторных обмоток и общей точке резистора R и конденсатора С, Блок 4 содержит три одинаковых фазочувствительных выпрямителя, схема одного из них приведена на фиг.3.

Выпрямитель содержит ключ 9, конденсатор 10 и раэвяэыва ащий усилитель 11.

Входы цепей коммутации ключей 9 образуют входы для управляющих сигналов блока 4. Входы цепей управления ключей 9 образуют входы для опорных сигналов блока 4. На первые иэ упомянутых входов поступает трехфазная система напряжения с выходов блоков умножения 3, а на вторые, которые объединены межцу собой, поступают импульсы О с выхода блока 8. На фиг.4 показаны напряжения на входах для управляющих и для,опорных сигналов блока 4.

С помощью импульсов U< на конденсаторах 10 выпрямителей блока 4 запоминаются значения напряжений трехфаэной системы, период колебаний которцй = ЦЩ; период появления импуль864476

Формула изобретения сов д„ т * — зф= Ва заходах РазвяЭ leo lIJSP зывающих усилителей 11 образуется трехфазная система сигналов с амплитудой AU@ и частотой

АО Ч ИМ t, АОо S«(m pt+ /3) и

АО@Ми(О3врФ. +4к(З).

Эта система сигналов поступает на входы регулируемого источника токов, который, питает статорные обмотки машины 6 токами, величина которых оказывается пропорциональной величине U .

В предлагаемом электроприводе на валу машины 6 возникает максимально возможный при заданной величине О@ момент, так как благодаря взаимной начальной ориентации продольной оси машины 6 и ротора датчика 7 обеспечивается ортогональное расположение оси ампервитков статора и продольной оси (зоси магнита возбуждения) маши" ны 6.

Данный электропривод испытан в системе, содержащей линейный синхронный реактивный электродвигатель, при этом получены следующие показатели момент не зависит от скорости до скоростей 60 м/мин при ускорении до

10 м/сек, точность обработки заданных перемещений в позиционной системе не хуже 0,005 мм. Электропривод может быть применен в станках для сверления печатных плат с производительностью до 600 отверстий н мин.

Электропривод, содержащий синхронную машину, задатчик тока, источник синуеоидальных напряжениЯ, связанный с фаэовращателем, ротор которого механически соединен с ротором синхронной машины, статорные обмотки которой через регулируемлй источник тока подключены к выходам блока фазочувствительных выпрямителей, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения точности регулирования !

5 момента, электропривод снабжен формирователем опорных сигналов и блоками умножения, причем один вход каждого блока умножения подключен к выходу эадатчика тока, а другой — к

; О соответствующей фазе источника синусоидал."ных напряжений, выходы блоков умножения подключены ко входам для управляющих сигналов блока фаэочувствительных выпрямителей, входы для-опорных сигналов которого через формирователь опорных сигналов свя заны с выходом фазовращателя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 186019, кл, Н 02 P 5/36, 1963.

2. Бродский В.Н., Иванов Е,C„

Приводы с частотно-токовым управлением. N. "Энергия", 1974, с.. 68-72.

66447б

«+@у )1 иод

Ъ.2

4идЗ ам

Фр)

1 тiu

4 (о+ир) Составитель Б Иванов

Техред А. Бабинец Корректор О.Билак

Редактор П.Коссей

Закаэ 7824/81 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4