Электропривод

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПО авт. св. № 649116, отлит а ю ад и и с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации и расширения диапазона регулирования скорости, в него дополнительно введены управляе1 лй инеуправляемый делители частоты, электронный коммутатор, цифровой регулятор скорости и датчик частоты вращения вала электродвигателя, при-, чем входы делителей частоты соединены с выходом задающего генератора, управляющий вход управляемого делителя частоты подключен к выходу электронного коммутатора-, вход которого через цифровой регулятор скорости присоединен к выходу датчика частоты .вращения, выход управляемого делителя частоты соединен с преобразователем , а выход неуправляемого .делителя частоты - с источником воз- Суждения.§ сл со О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 649116 (21) 3214863/24-07 (22) 04.12.80 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) В.A. Забуга, t0.Í. Лопатин, С.A. Вронов, Б.П. Соустин, В.И. Пантелеев, С.В. Ченцов и В.В. Суханов (71) Красноярский политехнический институт (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 649116, кл. H 02 P 7/46, 1976. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД по авт. св.

Р 649116, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации и расширения диапазона регулирования скорости, в него

„„SU„„1059647 А

3(5O H 02 P 7 42 Н 02 P 7 46 дополнительно. введены управляемгй и неуправляемый делители частоты, электронный коммутатор, цифровой регулятор скорости и датчик частоты вращения вала электродвигателя, причем входя делителей частоты соединены с вяходом задающего генератора, управляющий вход управляемого делителя частоты подключен к выходу электронного коммутатора., вход которого через цифровой регулятор скорости присоединен к выходу датчика частоты вращения, выход управляемого делителя частоты соединен с преобразователем, а выход неуправляемого .делителя частоты — с источником воз- . буждения. ф

1059647 о

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к области систем точного электропривода переменного тока, построенных на частотно-фазовому принципу стабилизации скорости, и может быть использовано .в промыш- 5 ленных установках с низкими скоростями движения рабочего органа, требующих повышенной стабильности высо"

reèõ динамических показателей при широком диапазоне регулирования. 10

По основному авт.св. 9 649116 известен электропривод, содержащий машину двойного питания, одна обмотка которой подключена к преобразователю регулируемой частоты управляемому от задающего генератора и схемы управления, включающей корректирующее устройство H фазовый детектор, другая обмотка подсоединена к источнику возбуждения (сети переменного тока, либо преобразователю постоянной частоты),, а третья обмотка является измерительной и размещена в рабочем зазоре машины, сумматор, входы которого подключены . к измерительной обмотке и к датчику тока возбуждения машины, а выход сумматора соединен с фазовым детектором, при этом измерительная обмотка дополнительно соединена с другим входом фазового детектора. 30 устройство позволяет снизить стоимость и повысить надежность электропривода и, кроме того, измерять угол нагрузки синхронного двигателя, изменения которого обус- 35 ловлены только отклонениями ротора относительно вектора магнитного поля С13 .

Одним из недостатков этого устройства является низкая точность 40 задания разности частот питания обмоток машины, а, следовательноу низкая точность стабилизации средней скорости электропривода. В данной схеме точность задания частоты 45 питания одной. обмотки определяется стабильностью выходной частоты, эа". дающего генератора, а для второй— стабильностью частоты сети переменного тока, которая даже для объединенных энергосистем равна 0,2%. Таким образом, частоты питания обмоток машины задаются от двух не взаимокоррелированных источников, что снижает точность стабилизации. Для обеспечения минимальной поГрешности задания средней скорости машины необходимо, что частоты питания обмоток задавались от двух взаимнокоррелированных источников, в противном случае погрешность задания скорос- 60 ти в общем случае будет определяться суммой нестабильностей частот напряжений, питающих обмотки машины.

Вторым недостатком устройства явля-. ется отсутствие обратной связи по 65

l скорости, что приводит к возможности в данном фаэо-импульсном электроприводе режима биений, который возникает при приеме или сбросе нагрузки, изменении режима работы и т.д, так как в этих переходных режимах колебания угла нагрузки выходят за пределы линейного участка характеристики фазового детектора, и фазовый контур регулирования в этом случае является обратной связью, в цепь которой включена периодическая нелинейность. Это обусловлено тем, что фазовый детектор работает как линейный элемент в ограниченной зоне текущего неравенства фаз сравниваемых частот.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации и расширение диапазона регулирования скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод, содержащий машину двойного питания, одна обмотка которой подключена к преобразователю регулируемой частоты, соединенным с задающим генератором и со схемой управления, включающее последовательно соединенные корректирующее устройство и фазовый детек- тор, другая обмотка подсоединена к источнику возбуждения, а третья обмотка является измерительной и размещена в рабочем зазоре машины, сумматор, входы которого подключены к измерительной обмотке и к датчику тока возбуждения машины, а выход сумматора соединен со входом фазово-. го детектора, при этом измерительная обмотка дополнительно соединена с другим входом фазового детектора, дополнительно введены управляемый и неуправляемый делители частоты, электронный коммутатор, цифровой регулятор скорости и датчик частоты вращения вала электродвигателя, причем входы делителей частоты соединены .с выходом задающего генератора, управляющий вход управляемого делителя частоты подключен к выходу электронного коммутатора, вход которого через цифровой регулятор скорости присоединен к выходу датчика частоты вращения, а выходы управляемого делителя частоты соединен с преобразователем, а выход . неуправляемого делителя частоты — с источником возбуждения. На чертеже изображена функциональная схема электропривода.

Электропривод состоит из задающего генератора 1, подключенного через управляемый делитель 2 частоты к преобразователю 3 регулируеЪюй частоты. Преобразователь 3 соединен с обмоткой 4 управления синхронного редукториого.двигателя двойного. питания с ротором 5. Обмотка 6 возбуждения двигателя под1059647

Составитель В.Тарасов

Редактор Е.Лушникова Техред И.Метелева корректор И. Эрдейи

Заказ 9855/57 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ключена к преобразователю 7 постоянной частоты, вход которого через делитель 8 частоты с постоянным коэффициентом деления подключен к выходу задающего генератора 1. Двигатель снабжен измерительной обмот- 5 кой 9, имеющей число пар полюсов обмотки 6. Выход обмотки 9 соединен . с входами сумматора 10 и фазового детектора 11. Другой вход сумматора поделючен к активному сопротивлению tQ

12 в цепи обмотки 6, а выход сум. матора - к фазовому детектора 11.

Выход фазового детектора 11 соединен с корректирующим устройством 13 схемы управления преобразователем. 3.

В схему электропривода помимо управляемого 2 и неуправляемого 8 делителей частоты дополнительно введены электронный. коммутатор 14, цифровой регулятор 15 скорости и датчик 16 частоты вращения вала электродвигателя. Датчик 16 частоты вращения механически соединен с ротором двигателя 5, а выход датчика 16 частоты вращения подключен к входу регулятора 15 скорости, выход которого через электронный коммутатор 14 соещлнен с вторым входом управляемого делителя 2 частоты.

Работает система электропривода следующим образом.

Регулирование скорости двигателя осуществляется электронным коммута.тором 14, который изменяет коэффициент передачи делителя 2 частоты, а следовательно, и частоту питания обмотки 4 управления двигателя.

Задающий генератор 1 работает на постоянной частоте, что упрощает его схемную реализацию.

Данное устройство регулирования скорости позволяет наиболее просто осуществить согласование системы управления электропривода с ЭВМ, что в ряде случаев весьма важно. При воздействии на ротор двигателя возмущения, т.е. при изменении момента ,нагрузки, ротор изменяет свою мгновенную скорость относительно. поля статора, что приводит к изменению выходной частоты датчика . 16. Цифровой регулятор скорости 15, контролируя сигнал датчика частоты вращения, через электронный коммутатор

14 воздействует на управляемый делитель 2 частоты дискретно, изменяя его коэффициент передачи, что приводит к изменению частоты питания обмотки управления двигателя, и, следовательно, скорости вращения результирующего магнитного поля статора, Если, например, скорость ротора уменьшилась, то частота обмотки управлейия увеличилась, и наоборот, с увеличением скорости двигателя частота уменьшается. Таким образом осуществляется стабилизация скорости вращения электропривода. При пуске, реверсе, переходе с одной скорости на.другую и остановке привода регулятор скорости формирует необходимый темп изменения частоты ййтания обмотки управления двигателя, обеспечивающий требуемые показатели качества переходных процессов..