Частотно-управляемый асинхронный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах общепромьшшенного назначения . Изобретение является усовершенствованием изобретения по авт. св. №.642839. Целью изобретения является уменьшение электрических потерь. Частотно-управляемый асинхронный электропривод содержит асинхронный двигатель (АД), подключенный через автономный инвертор (АИ) тока, дагчик тока и управляемый выпрямитель (УВ) к сети. На валу А,Д установлен датчик частоты вращения, подключенный к входу обратной связи регулятора (Р) скорости и к первому входу регулируемого ограничителя (РО) напряжения. Выход Р скорости подключен к первому входу блока коррекции и к входу функционального преобразователя. Выход функционального преобразователя соединен с входом Р скольжения и одним входом Р тока. Другой вход Р тока с -связан с вторым входом РО напряжения и с выходом блока коррекции, второй (Л вход к-рого соединен с выходом Р скольжения и входом блока управления АИ тока. Выход РО напряжения подключен к третьему входу Р тока, вход об- s to о: 4 ю 00 г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (11 4 Н 02 Р 5/34, 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1(61) 642839 <21) 3823987/24-07 (22) 12.12.84 (46) 15.10.86. Бюл, Р 38 (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М,Кирова (72) P.Ò.111ðåéíåð и 10 ° B,Êàëóöêèé (53) 621,313.3.072,9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 642839, кл, Н 02 Р 7/42, 1976, (54) ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫЙ АСИНХРОННЫИ

ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах общепромьппленного назначения. Изобретение является усовершенствованием изобретения по авт. св.

Ф.642839. Целью изобретения является уменьшение электрических потерь, Частотно-управляемый асинхронный элекЪ

„„SU„„1264289 A 2 тропривод содержит асинхронный двигатель (АД), подключенный через автономный инвертор (АИ) тока, датчик тока и управляемый выпрямитель (УВ) к сети. На валу АД установлен датчик частоты вращения, подключенный к входу обратной связи регулятора (P) скорости и к первому входу регулируемого ограничителя (РО) напряжения. Выход Р скорости подключен к первому входу блока коррекции и к входу функционального преобразователя, Выход функционального преобразователя соединен с входом P скольжения и одним входом P тока. Другой вход P тока связан с вторым входом PO напряжения и с выходом блока коррекции, второй вход к-рого соединен с выходом P скольжения и входом блока управления

АИ тока. Выход PO напряжения подключен к третьему входу Р тока, вход об1264289

40 ратной связи к-рого соединен с датчиком тока. Выход P тока подключен к. входу блока импульсно-фазового управления УВ. С помощью блока коррекции формируется переменная составляющая тока статора, компенсирующая пульсации электромагнитного момента на малых частотах вращения, вызванные дискретностью АИ тока. На больших часто1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемому . электроприводу, построенному на основе асинхронного двигателя, питаемого автономным инвертором тока, и может быть использовано в механизмах общепромышленного назначения с широким диапазоном регулирования. скорости вращения.

Целью изобретения является умень" шение электрических потерь за счет компенсирования переменных составляющих тока статора на больших скоростях вращения.

На фиг.1 представлена функциональная схема частотно-управляемого асинхронного электропривода; на фиг,2— схема регулируемого ограничителя напряжения; на фиг.3 — диаграмма выходного тока управляемого выпрямителя.

Частотно-управляемый асинхронный электропривод содержит асинхронный двигатель 1 (фиг.)), подключенный к выходу автономного инвертора 2 тока, соединенного входом через датчик 3 тока с выходом управляемого выпрямителя 4. На валу асинхронного двигателя 1 установлен датчик 5 скорости, подключенный выходом к входу обратной связи регулятора 6 скорости, выход которого через функциональный преобразователь 7 соединен с входами регулятора 8 тока и регулятора 9 скольжения. Вход обратной связи регулятора

8 тока подключен к выходу датчика 3 тока, а выход регулятора 8 тока — к входу блока. 10 импульсно-фазового управления выпрямителем. Выход регулятора скольжения подключен к входу рлока 11 управления инвертором. Вы<оды регулятора 6 скорости и рег лятах вращения действие блока коррекции исключается с помощью РО напряжения, в котором реализуется соотношение

U, = -U, (Я(сд,(, где У„ и 11,> — сигналы на выходах блока коррекции и РО напря-! жения, У вЂ” текущая частота вращения

АД, Яо — частота вращения АД, соответствующая идеальному холостому хо3

2 тора 9 скольжения подключены к соответствующим входам блока 12 коррекции, выход которого соединен с входом регулятора 8 тока.

В частотно-управляемый асинхронHbIH электропривод введен регулируемый ограничитель 13 напряжения с двумя входами 14 и 15, а регулятор 8 тока снабжен дополнительным входом 16, подключенным к выходу регулируемого ограничителя 13 напряжения, входы 14 и 15 которого подключены соответ-. ственно к выходу блока 12 коррекции и к выходу датчика 5 скорости.

Регулируемый ограничитель 13 напряжения содержит усилители 17-19 с резисторами на входах и в цепях обратной связи диоды 20 и 21, резисторы 22 и 23 и ограничитель 24 уровня, включенный в цепь обратной связи усилителя 17. Входы усилителей 17 и 18 образуют соответственно входы 14 и 15,регулируемого )3 напряжения. Вход и выход усилителя 18 через диоды 20 и

2l соответственно подключены к входу усилителя 19. Вход и выход усилителя

19 через резисторы 22 и 23 соответственно подключены к входам ограничителя 24 уровня, Выход усилителя )7 образует выход регулируемого ограничителя 1 3 напряжения.

Частотно-управляемый асинхронный электропривод работает следующим образом.

Заданное значение скорости подается на вход регулятора 6 скорости, на второй вход которого поступает сигнал отрицательной обратной связи с датчика 5 скорости. Выход регулятора 6 ско рости через функциональный преобразователь 7 определяет заданную ваччи1264289

U)y= - U

45 ну тока асинхронного двигателя и его абсолютное скольжение, Блок ll управления инвертором определяет частоту переключений автономного инвертора 2 тока ° Дискретный характер работы ав- 5 тономного инвертора 2 тока вызывает пульсации электромагнитного момента асинхронного двигателя 1, для компенсации которых блок 12 коррекции воздействует на дополнительный вход ре- 10 гулятора 8 тока, При этом ток на выходе управляемого выпрямителя 4 в номинальном режиме приобретает пульсирующий характер, что показано на фиг.2. H момент коммутации тиристоров 15 .(

Дискретность автономного инвертора тока 2 определяет пульсации электромагнитного момента и сказывается на равномерности вращения асинхронно-25

ro двигателя I, особенно на низких скоростях. С помощью блока 12 коррекции формируется переменная составляющая тока статора, компенсирующая указанные пульсации электромагнитно- 30 го момента. На больших скоростях дискретность автономного инвертора 2 тока уже мало сказывается на равномерности вращения асинхронного двигателя 1, поэтому действие блока 12 кор- З рекции можно исключить, так как переменная составляющая тока статора определяет дополнительные значительные электрические потери.

Действие блока 12 коррекции на больших скоростях исключается с помощью регулируемого ограничителя 13 напряжения, в котором реализуется следующее соотношение: где U,<, U > — сигналы соответственно на выходах блока 12 коррекции и регулируемого ограничителя 13 напряжения;

43 — текущая частота вращения асинхронного двигателя 1;

Я вЂ” частота вращения асинхронного двигателя, соответствующая идеальному холостому ходу °

Выходной сигнал U с блока 12 коррекции поступает на вход 14 регулируемого ограничителя 13 напряжения (фиг.2), а на выходной сигнал с дат чика 5 скорости — на вход 15. Выходной сигнал, поступающий на вход 15, выпрямляется с помощью диодов 20 и

21 и инвертируется с помощью усилителя 19. При увеличении у сигнал U< (на выходе усилителя 17) увеличивается благодаря действию ограничителя

24 уровня и компенсирует действие сигнала U<, поступающего на вход регулятора 8 тока.

Таким образом, изобретение позволяет исключить на больших скоростях вращения переменные составляющие то" ка статора, определяемые действием блока коррекции, благодаря чему снижаются электрические потери.

Формула изобретения

Частотно-управляемый асинхронный электропривод по авт. св. У 642839, отличающийся тем, что, с целью уменьшения электрических потерь за счет компенсирования переменных составляющих тока статора на больших скоростях вращения, введен регулируемый ограничитель напряжения с двумя входами, а регулятор тока снабжен дополнительным входом, подключенным к выходу регулируемого огравичителя напряжения, входы которого подключены соответственно к выходу блока коррекции и к выходу датчика скорости, 1264289

Составитель A. Жилин

Техред В.Кадар Корректор В. Вутяга

Редактор К, Волощук

Заказ 5571/55

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4