Электропривод переменного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 Н02 Р 42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21 ) 3327220/24-07 (22) 18.08.81 (46) 23.04.83. Бюл. М 15 (72 ) В .А . Ерухимович, С .0 . Кривицкий и И.И. Эпштейн (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭИЗ" .(53) 62-83:621.313.323(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство -СССР

И 517126, кл. H 02 P 7/42, 1976.

2 . Авторское свидетельство СССР по заявке У 2944678, кл . Н 02 P 7/42, 1)78. (54) (57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА, содержащий асинхронный двигатель с фазным роторрм, статор которого подключен к питающей сети, а; ротор - к источнику регулируемого тока, формирователь сигналов задания активного и реактивного токов рото" ра, два выхода которого подключены через блок прямого преобразования координат к входам источника регули" руемого тока, первый вход связан через блок обратного преобразования координат с выходами датчиков фазнЫх токов и напряжений статора, а второй вход соединен с выходом фазового дискриминатора, подключенного первым входом к одному из выходов формирова„„SU„„10141.18 теля сигналов задания активного и реактивного токов ротора, а двумя другими входами - к соответствующим выходам блока обратного преобразования координат, при этом выход фазового дискриминатора связан через формирователь гармонических сигналов переменной частоты с входами для опорных сигналов блока прямого преобразования координат, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения динамических показателей на частотах, близких к синхронной частоте вращения, введены формирователь гармонических сигналов постоянной частоты, сумматор и блок сложения частот, выходы которого соединены с входами для опорных сигналов блока прямого преобразования координат, первые два входа подключены к выходам формирователя гармонических сигналов переменной частоты,,а другие входы - к выходам формирователя гармонических сигналов постоянной частоты, при этом первый вход сумматора

;соединен с выходом фазового дискри минатора, второй вход - с дополни- . . тельным выходом формирователя гармонических сигналов постоянной частоты, а выход - с входом формирователя гармонических сигналов переменной частоты.

1014118

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к электроприводам переменного тока, построенным на базе асинхронных двигателей . с фазным ротором, статор которых под- 5 ключен к питающей сети„а ротор - к регулируемому источнику тока. Электропривод переменного тока по изобретению может быть использован в горной, химической, металлургической и других отраслях промышленности, где требуется регулирование с большой точностью скорости вращения нагрузки относительно синхронной скорости, 15

Из вестен электропривод переменного тока, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, статор которого подключен к питающей сети, а ротор - к регулируемому истоЧнику то- 20 ка, входы которого через блок прямого преобразования координат связаны с выходами формирователя сигналов задания активного и реактивного токов ротора, при этом входы для опорных сигналов блока прямого преобразования координат связаны с выходами формирователя. гармонических сигналов частоты скольжения (1 ), Недостатком известного электропри- ЗО вода является наличие датчиков углового положения и скорости ротора, а также датчиков Холла., что делает его конструкцию сложной и ненадежной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропривод переменного тока, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, статор которого подключен к питающей сети, а ротор - к источни- 4О ку регулируемого тока, формирователь сигналов задания активного и реактивного токов ротора, два выхода ко.торого подключены через блок прямого преобразования координат к входам 45 источника регулируемого тока, первый вход связан через блок обратного преобразования координат с выходами датчиков фазных токов и напряжений статора, а второй вход соединен с выходом фазового дискриминатора, подключенного первым входом к одному из выходов формирователя сигналов задания активного и реактивного токов ротора, а двумя другими входами " к аоот вет ст вующим выходам блока обратного преобразования координат, при этом выход фазового дискриминатора связан через формирователь гармонических сигналов переменной частоты с входами для опорных сигналов блока прямого преобразования (2 ).

В известном электроприводе не обеспечиваются высокие динамические показатели на частотах, близких к синхронной частоте вращения, из-за погрешностей, вносимых фаормирователем гармонических сигналов переменной частоты.

Целью изобретения является повышение динамических показателей электропривода на частотах, близких к синхронной частоте вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод переменного тока, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, статор которого подключен к питающей сети, а ротор - к источнику регулируемого тока, формирователь сигналов задания активного и реактивного токов ротора, два выхода. которого подключены через блок прямого преобразования координат к входам источника регулируемого тока, первый вход связан через блок обратного преобразования координат с выходами датчиков фазных токов и напряжений статора, а второй вход соединен с выходом фазового дискриминатора, подключенного первым входом к одному из выходов формирователя сигналов задания активного и реактивного токов ротора, а двумя другими входами - к соответствующим выходам блока обрат-, ного преобразования координат, при этом выход фазового дискриминатора связан через формирователь гармонических сигналов переменной частоты с входами для опорных сигналов блока прямого преобразования координат, введены формирователь гармонических сигналов постоянной частоты, сумматор и блок сложения частот,. выходы которого соединены с входами для опорных сигналов блока прямого npeoGразования координат, первые два входа подключены к выходам формирователя гармонических сигналов переменной частоты, а другие два входа - к выходам формирователя гармонических сигналов постоянной частоты, при этом первый вход сумматора соединен с выходом фазового дискриминатора, второй вход - с дополнительным выходом формирователя гармонических сигналов постоянной частоты, а выходс входом формирователя гармонических сигналов переменной частоты.

14118 4

1О ключен к питающей сети 2, а роторк источнику 3 регулируемого тока, формирователь 4 сигналов задания активного и реактивного токов ротора, два выхода 5 и 6 которого через блок

7 прямого преобразования координат подключены к входам источника 3 регулируемого тока, вход 8 формирователя 4;--связан через блок 9 обратного.преобразования координат с выходами датчиков lO фаэных токов и дат" чиков 11- фазных напряжений. Вход 12 формирователя 4 соединен с выходом фазового дискриминатора 13, первый вход которого подключен к выходу 6 20 формирователя 4. Два других входа

14 и 15 Фазового дискриминатора 13 подключены к соответствующим выходам блока 9 обратного преобразова- . ния координат .. Выход фазового дискри- И минатора 13 соединен также с первым входом :сумматора 16, выход которого подключен к формирователю 17 гармо.нических сигналов переменной часто-. ты, соединенному выходами с первыми двумя входами блока 18 сложения частоты. Другие два входа блока 18 сло:жения частот соединены с входами 19 и 20 формирователя 2-1. гармонических сигналов постоянной частоты, выход

22 которого подключен к второму входу сумматора 16.

Электропривод работает следующим .- образом.

Сигнал задания на частоту скольже- ф ния двигателя, а также уставка тока намагничивания поступают на входы формирователя 4, на выходе которого получают сигналы, i задания активной и реактивной составляющих тока ротора. Указанные сигналы задания преобразуются с помощью блока 7 прямого преобразования координат в сигналы задания фазных токов для источ-. ника 3 регулируемого тока. Необходи"

we для этого опорные сигналы sinpt, .cos pt единичной амплитуды формируются по сигналур скольжения, поступающему с выхода фазового дискриминато.ра 13 на первый вход которого с вы:хода 6 формирователя и поступает сиг нал i çàäàíèÿ активной составляющей тока ротора, а на,.входы" 14 и 15 поступают сигналы Т, -, I обратРОТ

l.!

5. налы переменной частоты вдп (p+ t, cos(j+ )t. В блоке 18 сложения частот из набора сигналов единичной. амплитуды sin(p+ t, cos(pi++)t, sin6+t>

5р совы С .Формируются сигналы единичной амплйтуды sinpt cospt, выполняющие роль опорных сигналов для блока 7 прямого преобразования координат.

35 О еу2р

3 10

На чертеже -представлена функцио нальная схема электропривода переменного тока.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1, статор которого подной связи по составляющим тока ротора, сформированные с помощью блока 9, обратного преобразования координат на основании информации о фаэных токах и напряжениях статора. . Выходной сигнал I . реактивной гат составляющей тока статора с выхода блока 9 обратного преобразования, координат, а также сигнал f3 с выхода фазового дискриминатора поступают соответственно на входы 8 и 12 формирователя 4 в качестве сигналов обратной связи.

В предлагаемом электроприводе осуществляются дополнительные npeобразования сигнала р скольжения, поступающего с выхода фазового дискриминатора 13. При этом в сумматоре 16 производится сложение сигнала р с аналоговым сигналом tUe,пропорциональным частоте гармонических сигналов постоянной частоты, поступающих с выходов фор" йирователя 21. По выходному сигналу (p+Mg сумматора 16 на выходе формиро" вателя 17 получают гармонические сигЗначение постоянной частоты со выбирается существенно большим уд-военного предельного значения частоты скольжения

При этом выходной сигнал сумматора 16 при всех возможных значениях частоты скольжения двигателя (положительном и отрицательном скольжении) имеет существенно ненулевое значение, а выходные гармонические сигналы формирователя 17 имеют достаточно высокую частоту. Этим обеспечивается их хорошая синусоидальная форма и отсутствие фазовых погрешностей. Гармонические сигналы формирователя 21 также имеют хорошую синусоидальную форму, а операция сложения частот является линейной и искажений не вносит.

Следовательно, в предлагаемом электроприводе эффект снижения динамических показателей на частотах, 1014118

5 .близких к синхронной частоте вращения, отсутствует за счет того, что осуществлен уход от нулевого и близ" ких к нулевым значениям частот скольжения на более высокую частоту с по следующим возвратом к требуемой частоте скольжения.

Таким образом, введение в злектропривод Формирователя 21 гармонических сигналов постоянной частоты, сумматора 16 и блока 18 сложения частот обеспечивает повышение динамических показателей на частотах, близких к синхронной частоте вращения .

Зсмк

ОНИЙПИ Закаэ 3036/66 ТиРаж 685 Подписное

Ф

Ф

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