Устройство для управления инвертором вентильного двигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ , содержащее датчик частоты, вход которого предназначен для подключения к зажимам двигателя, формирователи синусоидального напряжения по числу фаз двигателя , каждый из которых содержит последовательно включенные общий контакт переключателя, суммирующий усилитель и полосовой фильтр, вход управляемой перестройки частоты которого подключен к выходу датчика частоты, в выход соединен с входом блока управления и с одним из контактов переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом дизъюнктора, входы которого подключены к выходам блока управления, отличающееся тем, что, с целью повыщения равномерности вращения вентильного двигателя, каждый формирователь синусоидального напряжения дополнительно снабжен сумматором, усилителем с управляемым коэффициентом усиления, источником постоянного опорного сигнала, амплитудным детектором и элементом сравнения, при этом информационный вход указанного усилителя каждого формирователя импульсов подключен к соответствующему входу датчика частоты, а выход усилителя - к второму контакту переключателя, вход управления коэффициентом усиления усилителя подключен к выходу сумматора, один вход которого (Л соединен с выходом датчика частоты, а второй через последовательно соединенные элемент сравнения и амплитудный детектор связан с выходом полосового фильтра, второй вход элемента сравнения соединен с неп точником постоянного опорного сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1)4 Н 02 P 6/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3711184/24-07 (22) 13.03.84 (46) 15.10.85. Бюл. № 38 (72) В. И. Эпштейн, Е. А. Серебро и С. Л. Савельева (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение «Электросила» им. С. М. Кирова (53) 621.316.718 (088.8) (56) Заявка Японии № 56-5116, кл. Н 02 P 6/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 936351, кл. Н 02 P 13/16, 1982. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИHBEPTOPOM ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик частоты, вход которого предназначен для подключения к зажимам двигателя, формирователи синусоидального напряжения по числу фаз двигателя, каждый из которых содержит последовательно включенные общий контакт переключателя, суммирующий усилитель и полосовой фильтр, вход управляемой перестройки частоты которого подключен к выходу датчика частоты, в выход соединен

„„gg„„1185524 с входом блока управления и с одним из контактов переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом дизъюнктора, входы которого подключены к выходам блока управления, мличаюи ееся тем, что, с целью повышения равномерности вращения вентильного двигателя, каждый формирователь синусоидального напряжения дополнительно снабжен сумматором, усилителем с управляемым коэффициентом усиления, источником постоянного опорного сигнала, амплитудным детектором и элементом сравнения, при этом информационный вход указанного усилителя каждого формирователя импульсов подключен к соответствующему входу датчика частоты, а выход усилителя — к второму контакту переключателя, вход управления коэффициентом усиления усилителя подклю- <р чен к выходу сумматора, один вход которого соединен с выходом датчика частоты, а второй через последовательно соединенные элемент сравнения и амплитудный детектор С связан с выходом полосового фильтра, второй вход элемента сравнения соединен с ис. ф точником постоянного опорного сигнала.

1185524

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления зависимым инвертором вентильного двигателя постоянного тока.

Цель изобретения — повышение равномерности вращения вентильного двигателя.

На чертеже показана структурная схема устройства для управления инвертором.

Устройство для управления инвертором 1 вентильного синхронного двигателя 2 содержит блок управления 3, входы которого соединены с выходами формирователей опорного синусоидального напряжения 4, 5 и 6 по числу фаз двигателя. Каждый формирователь содержит последовательно включенные общий контакт переключателя 7, суммирующий усилитель 8 и полосовой фильтр 9, вход управляемой перестройки собственной частоты которого соединен с выходом датчика частоты 10, входами соединенного через согласующий трансформатор 11 с фазами вентильного синхронного двигателя. Выход полосового фильтра 9 подключен к входу блока управления 3 и к одному из контактов переключателя 7, другой контакт которого соединен с выходом усилителя 12 с управляемым коэффициентом усиления, введенного в формирователь синусоидального напряжения. Информационный вход усилителя 12 подключен к одному из входов датчика частоты 10, а вход управления коэффициентом усиления усилителя 12 соединен с выходом сумматора 13, один вход которого подключен к выходу датчика частоты 10, а другой вход сумматора через последовательно соединенные элемент сравнения 14, амплитудный детектор 15 связан с выходом полосового фильтра. Управляющий вход переключателя 7 соединен с выходом дизьюнктора 16, входами подключенного к выходам блока управления 3.

Устройство работает следующим образом.

В процессе регулирования частоты вращения синхронного двигателя 2 изменение частоты (со) и амплитуды (А) его напряжений происходит в соответствии с выражением — const.

Таким образом, одновременно с перестройкой собственной частоты фильтра, пропорциональной изменению частоты напряжений двигателя, изменяется и коэффициент усиления усилителя 12, причем данное изменение имеет характер обратно пропорциональной зависимости. В качестве управ10

45 ляющего напряжения в обоих случаях используется сигнал с выхода датчика частоты 10. Передаточная функция W(P) полосового фильтра выбирается, исходя из условий

IW(jo)II) I = 1

arg W(jcoII) = О, что обеспечивает возможность параметрически поддерживать амплитудное значение синусоидального сигнала на выходе фильтра

9 приблизительно постоянным при одновременном изменении амплитуды и частоты входного сигнала формирователей 4, 5 и 6.

Инвариантность управления инвертором 1 к коммутационным искажениям определяется работой переключателя 7, который использует информацию о моментах начала формирования импульсов управления для отключения входа усилителя 8 от источника входного сигнала и замыкания его с выходом полосового фильтра 9. Такое состояние структуры поддерживается в течение времени, с гарантией превышающего максимально возможную длительность интервала коммутации, и соответствует процессу экстраполяции синусоидального напряжения.

Результирующие отклонения амплитуды синусоидального напряжения на входе блока управления 3 от требуемого постоянного значения, обусловленные неидеальностью элементов формирователей 4, 5 и 6, устраняются в замкнутом контуре регулирования по цепи: выход фильтра 10, амплитудный детектор 5, элемент сравнения 14, сумматор 13, вход управления коэффициентом усиления усилителя 12, переключатель 7, суммирующий усилитель 9. В результате работы устройства в целом осуществляется формирование опорного синусоидального сигнала постоянной амплитуды и синфазного напряжения двигателя при изменении амплитуды и частоты последнего.

Таким образом, введение новых элементов — сумматора, усилителя с управляемым коэффициентом усиления, амплитудного детектора и элемента сравнения — позволяет повысить надежность и безопасность глубоких инверторных режимов, обеспечивающих в системе высокое качество регулирования скорости, минимизирующих пульсации момента и увеличивающих коэффициент мощности. Реально удается уменьшить углы запаса до 5 — 10 эл. град., что позволяет на 10 — 15Я снизить пульсации момента двигателя и примерно на такую же величину увеличить его коэффициент Molllíoñòè.

1185524

Редактор В. Ковтун

Заказ 6432//54

Составитель В. Тарасов

Техред И. Верес Корректор М. Макснмишинец

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4