Электропривод переменного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, соцержащий асинхронный эпектроцвигатепь с фазным ротором, регугафуемый источник тока с блоком прямого преобразования координат на Bjtpae, бпок обратного преобразования координат с цатчиками тока и напря к&ния статора на входе, формировательсигналов задания активного и реактивного токов ротора и фазовый дискрими - натор, Ъбмотки статора поокгоочены к с&ти , а обмотки ротора эпектроцвигатепя поцкшочены к регулируемому источнику тока, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми и вторым выходами формирователя сигналов задания реактивного и активного токов ротора, а его третий и четвертый входы соединены с выхо цом формирователя гармонических фун ций, вхоц которого подключен к выходу фазового дискриминатора, первый и .второй входы которого подключены к одно. именным выходам блока обратного преобразования координат,а третий вход к второму выходу формирователя сиг налов задания активного и реактивного токов ротора, причем фазовый дискрими натор на вхоце содержит узел сравн ния, входы которого образуют первый и третий входы фазового сшскриминатора , а на выходе - пропорциональноинтегральный регулятор, формирователь сигналов задания активного и реакти&ного токов ротора снабжен входом обратной связи по скольжению, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства при сохранении высоких динамических показателей, в фазовый дискриминатор введен блок целения, вход делимого которого соеди:л нен с выходом узла сравнения, а вхоа делителя образует второй вход фазо | 1 вого дискриминатора, выход введенного блока деления соединен с входом о пропорциональноинтегрального регу1F1 лятора, выход которого соединен с входом обратной связи по скольжению фор мирователя сигналов задания активного и реактивного токов ротора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) gyes Н 02 P 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2944678/24 07 (22) 23.06.80 . (46) 23.08.83. Бюл. № 31 (72) Н. Н. Блоцкий, Б. С. Бопотовская, В. Н. Бродовский, В. А. Ерухимович, М, И. Жучков, Е. С. Иванов, C. Î. Кривицкий, О. Ф. Никитин, К). Г. Шакарян, Ю. Л. Шинцес и И. И. Эпштейн (71) Научно-исспецоватепьский эпектротехнический институт Проиэвадственного объединения "ХЭМЗ" (53) 621 ° 313.33 3 (088.8) (56) 1. Авторское свицетепьство СССР

¹ 517128, кп. H 02 P 7/62, 1973.

2. Авторское свидетепьство СССР

¹ 675567, кп. Н 02 P 7/42, 1976. (54) (57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, соцержащий асинхронный эпектроцвигатепь с фаэным ротором, регулируемый источник тока с бпоком прямого преобразования коорцинат на вкоце, бпок обратного преобразования коорцинат с цатчиками тока и напряжения статора на вхоце, формироватепь. сигналов зацания активного и реактив ного токов ротора и фазовый цискрими— натор, обмотки статора подкпючены к сети, а обмотки ротора эпектроцвигатепя поцкпючены к регупируемому источнику тока, первый и второй вхоцы которого соединены соответственно с первыми и вторым выхоцами формирователя сигналов зацания реактивного и ак тивного токов ротора, а его третий и четвертый входы соецинены с выхо цом формироватепя гармонических функ пий, вхоц которого поцкпючен к выхоцу фазового цискриминатора, первый и .второй вхоцы которого поцкпючены к оцно- именным выхоцам бпока обратного пре образования коорцинат,а третий вхоц к второму выхоцу формироватепя сиР напов эацания активного и реактивного токов ротора, причем фазовый цискрими» натор на вхоце содержит уэеп сравне ния, входы которого образуют первый и третий вхоцы фазового цискримина тора, а на выхоце - пропорпионапьноинтеграпьный регупятор, формирователь сигнапов эацания активного и реактивного токов ротора снабжен вхоцом обратной связи по скопьжению, о т п и ч а ю шийся тем, что, с цепью упрощения устройства при сохранении высоких динамических показатепей, в фазовый цискриминатор ввецен блок ( целения, вхоц цепимого которого соеци нен с выходом уэпа сравнения, а вхоц целителя образует второй вхоц фазо вого цискриминатора, выхоц ввецен ного блока цепения соецинен с вхоцом пропорционально- интеграпьного регулятора, выхоц которого соецинен с вхо цом обратной связи по скопьжению формироватепя сигнапов зацания активного и реактивного токов ротора.

1037405

Изобретение относится к эпектротех нике,. а именно к эпектропривоцу перемен ного тона на базе машины цвойного питания с непосредственным преобразо вателем частоты и цепи ротора, и может быть испопьзовано и,. меканизмах, требующих цостаточно высоких цинамичесь ких свойств и повышенной нацежности эпектропривоца, например в горно-металпургической промышпенности при регупировании чиспа оборотов ротора отно сительно синхронной скорости попя.

Известны электропривоцы переменно го тока, содержашие асинхронный эдей роциигатель с фазным ротором, непосред t5 ственный преобраэоватепь частоты, регупятор с датчиками угпового попоже-, ния ротора или его скорости вращения, а также датчики Хоцца (1) .

Н ецостатком известного электропри- 2О вода явпяется значитепьная сложность

ze-за цатчиков угпа, выпопненных, напри ,мер, в виде цатчика Хоппа, применение которых в отцельных отраспях промышпенности снижает надежность эпектро- 25 привода и цепом.

Наибопее бпизким к прецлагаемому явпяется эпектропривоц переменного то ка, содержащий асинхронный эпектроцви гатепь с фазным ротором, регулируемый источник тока с блоком прямого преоб разования коорцинат на вхоце, блок обратного преобразования коорцинат с цатчиками тока и напряжения статора на вкоце, формирователь сигналои зацания активного и реактивного токов ротора и фазовый дискриминатор с бпоками умножения и суммирования, обмот ки статора снабжены вывоцами цпя поцкпючения к сети, а обмотки ротора 40 электроцвигателя подключены к источнику регупируемого тока, первый и второй вхоцы которого соецинены соответственно с первым и вторым выкоцами формироватепя сигналов зацания реагтивного и активного токов ротора, а

его третий и четвертый вкоцы соецинены с выхоцом формирователя гармонн» ческих функций, вкоц которого поцклюв чен к выхоцу фазового цискриминато- 50 ра, первый и второй вкоцы которого подключены к оцноименным выхоцам бпока обратного преобразования коорцинат, а третий вход -к второму :выхоцу формирователя сигнала зацания pear 55 тииного и активного токов ротора, причем фазовый цискриминатор на вкоце соцержит уэеп сравнения, вхоцы которого образуют первый и третий вхоцы фазового цискриминатора, а на выхоцепропорционапьно-интегральный регупятор, формирователь сигнапов зацания реактивного и активного токов ротора снабжен вхоцом обратной связи по скоп кению (27, Нецостатком этого электропривоца явпяется сложность, связанная с реали зацией в фазовом цискриминаторе сложных функционапьных зависимостей, опрецеляющих наличие в нем блоков умножения °

Hem eoopere » упрощение устройства при сохранени высокик дина мических показателей его работы.

Указанная цепь цостигается тем, что в электропривоц переменного тока, содержащий асинхронный эпектроцвигатепь с фазным ротором, регупируемый, источник тока с бпоком прямого преобразования коорцинат на вхоце, бпок обратного преобразования коорцинат с цатчиками тока и напряжения статора на вхоце, формироватепь сигнапов зацания активного и реактивного токов ротора и фазовый цискриминатор, об мотки статора подключены к сети, а обмотки ротора эпектроцвигатепя подключены к регуцируемому источнику тока, первый и второй икоцы которого соецинены соот» ветственно с первым и вторым выхоцами формироватепя сигналов зацания реактивного и активного токов ротора, а его третий и четвертый вкоцы соединены с выхоцом формирователя гармонических функций, вход которого подключен к выхоцу фазового дискриминатора, пеуьвый и второй вкоцы которого поцкпючены к одноименным выхоцам блока обратного преобразования координат, а третий вкоц - к второму выхоцу формирователя сигнапов задания активного и pear тивного токов ротора, причем фазовый цискриминатор на вкоце соцержит узел сравнения, вхоцы которого образуют первый и третий входы фазового дискриминатора, а на выхоце - пропорционапьноинтегральный регупятор, формироватепь сигналов зацания активного и реактивного токов ротора снабжен вхоцом обратной связи по скольжению, и фазовый цискриминатор введен бпок цепения, вход целимого которого соецинен с выходом узла сравнения, а вход цепитепя образует второй вкоц фазового цискриминатора, выход введенного блока целения соецинен с вхоцом пропорционапьно1037405 интеграпьного регупятора, выход которо го соединен с вхоцом обратной связи по скопьжению формироватепя сигнапов эацания активного и реактивного то ков ротора. 5

На чертеже изображена схема rrpeqnaгаемого устройства.

Эпектропривоц соцержит асинхронный эпектроцвигатепь 1 с фазным ротором, источник 2 регулируемого тока с преоЬразователем 3 коорцинат на вхоце, первый и второй вхоцы которого явпяются анапоговыми, а на третий и четвертый поцают опорные гармоннческие сигнапы, формирователь 4 гармонических функций, пропорционально-интегральный регупятор 5 частоты скопьжения, ввеценный блок 6 цепения, узеп 7 сравнения, блок 8 — формироватепь сигнапов зацания активного и реактивного токов ротора, имеющий шесть вхоцов и цва выхоца, первый иэ которых явпяется заданием цля реактивной, а второй— цля активной составляющей тока ротора, блок 9 обратного преобразования, третий выход которого явпяется сит налом реактивной составляющей тока статора, второй выход - реактивной составляющей, а первый — активной составпяющей тока ротора, цатчики 10 и

11 тока и напряжения статора. Бпок 2 соцержит датчик 12 фазных токов ротора, непосрецственный преобразоватепь 13 частоты, блок 14 импульсно-фазового управления, блок 15 компенсации, регу35 пятор 16 фаэных токов, сумматор 17, при этом трекфаэный зацающий вхоц сумматора 17 является входом блока 2, а сиповой выхоц блока 13 — выхоцом блока 2.Блок 8 содержит Г>лок 18 вычисле40 ния потокосцеппения статора, peryïÿтор 19 реактивного тока статора, регулятор 20 скорости ротора, блок 21 целения, сумматоры 22 и 23. Бпоки 5-.

7 образуют фазовый дискриминатор 24.

Входы бпока 18 образуют первый и второй вхоцы блока 8, входы сумматора 22 - третий и четвертый входы блока 8, вхоцы сумматора 23 — пятый и шестой вхоцы бдока 8, выхоц регулятора 19 является первым выходом бпока 8, а выхоц блока 21 депения образует второй выхоц бдока 8. Выхоцы цатчиков 10 и 11 соединены с вхоцами бпока 9 и первым и вторым входами бпока 8,третий вхоц которого соецинен с третьим выходом блока 9, четвертый и пятый DYîöbt соединены соответственно с зацатчикамн реактив ного тока статора и частоты скопьжения,> а шестой BKOQ соецинен с выходом блока 5. Первый и второй выхоцы бпока 8 соединены соответственно с первым и вторым вхоцами бпока 3 и третьим вхюцом бпока 24, первый вхоц которого соединен с первым выхоцом блока 9, а выкоц соецинен с вхоцом цепимого блока 6, вхоц-цепитепь которого соецинен с вторым выходом бпока 9, вых>цц блока 6 соецинен с вхоцом блока 5, выхоц которого соецинен с вхоцом бпока 4, оба выхоца которого соецинены с третьим и четвертым вхоцами бпока 3, трехфазный выхоц которого соецинен с управляющим вкоцом бпока 2, сиповой вхоц которого соецинен с сетью, а выхоц — с обмотками ротора эпектроцвигателя 1, обмотки статора которого подключены к сети через цатчики 10 и

1l тока и напряжения.

Прецпоженный зпектропривоц переменного тока функционирует спецующим образом.

Поспе запуска и разгона эпектроцвигателя 1 по оцному иэ известных способой, применяемых цля машин цвойнсьго питания, обмотки ротора, поцкпючен- ные и бпоку 2, поцвергаются управляющему возцействию со стороны системы регупирования. Регупятор 16 фаэнык токов обеспечивает соответствие фаэных токов ротора сигналам зацания, поступающим с abrxoga бпока 3, бпагоцаря бопьшому коэффициенту усипения в контуре фазовых токов ротора, что перевоцит непосредственный преобразоватепь 13 частоты в режим источника тока, Сигналы зацания с частотой скопьжения и сцвигом по фазе на

120 зп. грац. прихоцят с выхоца ба>. ,ка 3, на вхоцы которого поцаются опорные гармонические сигнапы с выхода бпока 4 и сигнапы задания реактивной и активной составпяющих тока ротора соответственно на первый и второй вхоцы с выходов бпока 8. Частота сигналов на выхоце бпока 4 пропорционапьна вепичине аналогового сигнапа, Irooтупающего с выхода блока 5, явпяющэгося регулятором частоты скопьжения.

Сигнап задания активного тока ротора сравнивается с редпьным сигналом активного тока ротора, поступающим с третьего выхоца блока О, на узде 7 сравнения снгнап рассогдд«овация поступает в виде ценимого ии вход бпока С

1637408

15 целения, а целитепем .явпяется сигнап, пропорционапьный реактивной составпяю щей тока ротора, прихоцящий с второго выхода блока 9, Выходной сигнап бло» ка 6 пропорционален углу рассогпасо ванин межцу вектором тока ротора и его зацанием. Этот сигнал поступает на вхоц регупятора 5 частоты скольжения, выходной сигнал которого опре цепяет частоту скопьжения, этот же сигнал является информаиионным цля регулятора 20, скорости т.е. ис пользуется вместо сигнапа с цатчика око рости вращения ротора, что исключает необхоцимость применения поспецнего.

Таким образом регулирование скорооти вращения, частоты скопьжения, активной составляющей тока ротора прои водится по одному канапу управлении, а регулирование реактивной мощности произвоцится по второму каналу что сохраняет высокие цинамические свойси ва эпектропривоца несмотря на то, что он разомкнут по скорости вращения ро тора.

Применение изобретения позвопяет упростить аппаратурную часть регулятора, повысить надежность его работы, сохранив при этом все цостоинства машины цвойного питания.

ВНИИПИ Заказ 6034/58 Тираж 687 Поаписное

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