Электропривод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сонээ Советскин

Социалистических

Республик iii 875566 (61) Дополнительное к авт. свид-ey— (22) Заявлено. 16. 03. 79 (21) 2736850/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 P 5/40 с присоелияеиием заявки М

{23) Приоритет

1еаудерстеенньй1 камнтет

СССР

II0 делен нзабретеннй н аткрытнн (53) УДК 621.316. .718.5(088.8) Опубликовано 23 ° 10 81 ° Бюллетень _#_ 39

Дата опубликования описания 23.1 0.81 (72) Автор изобретения.

И.Т.Зимин

1 г

1 (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости нагрузки с регулированием cos т

Известный электропривод с синх5 ронным двигателем, решающий аналогичную задачу, содержит регуляторы составляющих тока статора по про" дольной и поперечной осям, блок пре" образования фазных токов статора в составляющие тока статора по упомянутым осям и блок нелинейностей (1 ).

В этом электроприводе регулирова-. ние cos g обеспечивается подключени" ем блока нелинейностей iKo входам. ре"

l5 гуляторов составляющих тока стато" рапо продольной и поперечной осям и ведется по разомкнутому контуру.

Точность регулирования cos Ч определяется точностью работы блока нели".. нейностей, который является -достаточно сложным..

Недостатками данного устройства являются его сложность и сравнитель,но невысокая точность регулирования

cos 9.

Наиболее близким к изобретению является электропривод с синхронным двигателем, статорные обмотки которого связаны с регулятором скорости через последовательно включенные многофазный регулируемый источник тока, координатный преобразователь и блок вычисления составляющих токов статора и ротора, один выход которого связан со входом однофазного регулируемого источника тока, подключенного к обмотке ротора, причем датчик углового положения ротора подключен к координатному преобразователю и электронной модели синхрон,ного двигателя, со входами которой связаны датчики токов статора и ро" тора. Кроме того, электропривод содержит тахогенератор $2 j.

Однако необходимость применения достаточно сложного блока вычисления составляющих токов статора и

875566 отора, а также установка на валу двигателя тахогенератора определяют сложность известного устройства в целом.

Цель изобретения — упрощение электропривода.

Указанная цель достигается тем, что электропривод с синхронным двигателем, статорные обмотки которого связаны с регулятором скорости 10 через последовательно включенные многофазный регулируемый источник тока, координатный преобразователь, блок вычисления составляющих токов . статора и ротора, один выход которого связан со входом однофазного регулируемого источника тока, подключенного к обмотке ротора, датчик .углового положения ротора подключен к координатному преобразователю и электронной модели синхронного двигателя, со,входами которой связаны датчики токой статора и ротора, снабжен регулятором фазы тока статора, а электронная модель синхронного двигателя составлена из формирователя фазных .напряжений статора и определителя скорости ротора и фазы тока статора,, один выход которого через регулятор фазы тока статора связан со входом

30 однофазного регулируемого источника тока, а другой выход подключен ко входу регулятора скорости, при этом его входы связаны с датчиками токов статора и.ротора и с датчиком углового положения ротора.

На чертеже приведена блок-схема электропривода, %

Электропривод содержит синхронный электродвигатель 1, подключенный к трехфазному регулируемому.источнику 2 тока. Обмотка возбуждения двигателя подключена к однофазному регулируемому источнику 3 тока. Датчик 4 углового положения ротора, находящийся на валу двигателя, подключен к формирователю 5 опорных сигналов.

Датчики 6, 7 и 8 токов фаз статора подключены к преобразователю 9 числа фаз и к регуляторам 10 токов фаз статора.

Преобразователь 11 координат подключен 50 двумя входами 12 и 13 к формирователю 5, а двумя другими входами 14 и

15 к выходам 16 и 17 вычислителя 18 составляющих токов статора и ротора.

Выходы 19 и 20 преобразователя 11 д координат через преобразователь 21, числа фаз подключены ко входам регуляторов 10 токов фаз,статора.

Определитель 22 скорости ротора и фазы тока статора подсоединен входами

23 и 24 к выходам формирователя 5 опорных сигналов, входами 25 и 26 к выходу преобразователя 9 числа фаз, входами 27 и 28 к формирователю 29 фазных напряжений статора. Входы 30 и 31 формирователя 29 подключены к выходам формирователя 5 опорных сигналов, входы 32 и 33 — к выходам преобразователя 9 числа фаз. Выход 34 определителя 22 подключен ко входу регулятора 35 скорости, к другому входу которого подключен задатчик 36 скорости. Выход 37 подключен ко входу 38 регулятора однофазного источника 3 тока через последовательно включенные блок 39 умножения и сумматор 40 и непосредственно через сумматор 40. Датчик 41 тока ротора соединен со входом 42 формирователя 29 фазных напряжений статора. Выход 43 .определителя 22 подключен ко входу

44 регулятора 45 фазы тока статора, выход 46 которого связан со входом

38 через блок 39 умножения и сумматор 40.

Злектропривод работает следующим образом.

Сигнал задания скорости у поступает от задатчика 36 скорости на вход регулятора 35 скорости, на другой вход которого поступает сигнал ф, пропорциональный фактической скорости вращения ротора электродвигателя 1. Сигнал " формируется в определителе 22 скорости и фазы тока статора. Сигнал рассогласования скоростей — ф усиливается регулятором

35 скорости и поступает на вход вычислителя 18 составляющих тока статора и ротора, в котором обеспечиваются такие линейные зависимости сигналов от усиленного сигнала рассогласования скоростей, что сигналы на выходах 16.и 17 обеспечивают наперед заданную фазу токов статора, образующих результирующий вектор магнитного поля статора, опережающий вектор магнитного поля обмотки возбуждения .на угол d > 90 эл,град.

На выходе 37 образуется сигнал, пропорциональный усиленному сигналу рассогласования скоростей, не зависящий от знака этого сигнале, поступающий на вход 38 регулятор однофазного источника тока через блок 39 умножения и сумматор 40.

875566 6

При взаимодействии сигналов, содержащих информацию об угловом положении ротора, и поступающих на входы 12 и 13 преобразователя 11 координат и сигналов, задающих фазовый сдвиг и амплитуду статорных токов, поступающих на входы 14 и 15, образуется ортогональная пара сигналов на выходах 19 и 20, определяющая компоненты статорного тока, отобра- 1р жаемые в прямоугольных координатах.

Из полученной пары сигналов в преобразователе 21 числа фаз трехфазный сигнал, поступающий на входы регуляторов 10 фазных токов.

На входы 30 и 31 формирователя 29 поступают сигналы, содержащие информацию об угловом положении ротора, на входы 32 и 33 поступают сигналы, содержащие информацию о токах статое ра, на вход 42 поступает сигнал,, пропорциональный току обмотки возбуждения. На выходах 27 и 28 формируются сигналы, пропорциональные фазным напряжениям, отображенные в прямоугольных координатах. Полученные сигналы поступают на входы определителя 22 скорости ротора и фазы тока статора, на другие два входа 25 и

26 поступают сигналы, отображающие токи статора. Обе упомянутые пары модулируются высокой частотой и суммируются попарно. Полученные два сигнала модулированы по частоте (фазе), В результате сравнения фазы сигнала, отображающего фазные токи статора с фазой сигнала, отображающего фазные напряжения, на выходе 43 формируется сигнйл, пропорциональный фазовому сдвигу тока статора относительно напряжения, который поступает на вход регулятора 45 фазы. На другой вход регулятора 45 поступает сигнал 9О от задатчика фазы. Усиленный сигнал рассогласования с выхода регулятора 45 через блок 39 умножения и сумматор 4s

40 поступает на вход регулятора тока

33. Действие этого. сигнала,сводцтся к тому, что при переходах на другой . режим работы двигателя полученные рассогласования фазы тока статора отно- 50 сительно напряжения компенсируются путем коррекции величины тока обмотки возбуждения.

Благодаря раздельному регулированию скорости электродвигателя и фазового сдвига тока статора относительно напряжения отпадает необходимость применения блоков нелинейности в. вы. ° числителе, обеспечивается постоянство потокосцепления статора и значение cos Ч близкое к единице при ре.гулировании скорости и изменении момента нагрузки, что позволяет упро" стить схему электропривода в Целом.

Все узлы, преобразующие сигналы, можно выполнить на интегральных микросхемах, что обеспечит высокую на дежность и экономичность электропривода.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий синхронный электродвигатель, статорные обмотки которого связаны с регулятором скорости через последовательно включенные многофазный регулируемый источник тока, координатный преобразователь и блок вычисления составляющих токов статора и ротора, один выход которого связан со входом однофазного регулируемого источника тока, подключенного к обмотке ротора, датчик углового положения ротора подключен к координатному преобразователю и электронной модели синхронного электродвигателя, со входами которой связаны датчики токов статора и ротора, отличающийся тем, что, с целью упрощения он снабжен регулятором фазы тока статора; а электронная модель синхронного электродвигателя составлена из формирователя фазных напряжений статора и определителя скорости ротора и фазы тока ста тора, один выход которого через. регулятор фазы тока статора связан со входом однофазного регулируемого источника тока, а другой выход подключен ко входу регулятора скорости, причем его входы связаны с датчиками токов статора, с датчиком углового положения ротора и с выходами формирователя фазных напряжений статора, входы которого связаны с датчиками токов статора и ротора и с датчиком углового положения ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 520682, кл. H 02 P 5/40, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

11 658690, кл. Н 02 P 5/40, 1974.

875566

Составитель А.Головченко

Редактор А»Шандор. Техред А. Ач Корректор Г.Назарова

Заказ 9374/83 Тираж 733 II0pIIHCH0P

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб.р д» 4/5

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