Асинхронный электропривод

 

Изобретение относится к. электротехнике . Целью изобретения является повышение устойчивости в переходных режимах. С этой целью в асинхронный электропривод введен блок 12 умножения , первым входом соединенньш с выходом задатчика 10 скольжения, вторым входом - с выходом релейного блока 7, а выходом - с вторым входом сумматора 9. Задатчик 10 вьтолнен в виде нелинейного блока, реализующего зависимость критического скольжения от частоты. Его вход соединен с выходом датчика 4 частоты вращения асинхронного двигателя 1 с короткозамкнутым ротором. Двигатель 1 подключен через датчик 3 тока к статическому преобразователю 2 частоты. Управляющие входы преобразователя 2 соединены с выходами релейного блока 7, сумматора 9 и блока 11 ограничения тока. Вход блока 11 соединен с выходом датчика 3. Электропривод содержит также последовательно соединенные задатчик 5 частоты вращения и блок 6 сравнения, выходом соединенный с входом репейного блока 7. Второй вход блока 6 соединен с выходом идентификатора 8 состояния асинхронного двигателя. Входа идентификатора 8 подключены к выходам релейного I (Л 4 { оо гч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„1443111

А2 (11 4 Н 02 Р 5/402

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г1И!33М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1365328 (21) 4196784/24-07 (22) .14.01.87 (46) 07. 12. 88. Бюл. М- 45 (71) Московский текстильный институт им. А, Н. Косыгина (72) В.И. Уткин, Н. Е. Костылева, С.А.Бондарев, А..В.Рудев, Ю.Д.Румянцев и Е.Н.Сидорова (53) 621.316.7 (088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР

9 1365328, кл. H 02 P 5/40, 1986. (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (52) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение устойчивости в переходных режимах. С этой целью в асинхронный электропривод введен блок 12 умножения, первым входом соединенный с выходом эадатчика 10 скольжения, вторым входом — с выходом релейного блока 7, а выходом — с вторым входом сумматора 9. Задатчик 10 выполнен в виде нелинейного блока, реализующего зависимость критического скольжения от частоты. Его вход соединен с выходом датчика 4 частоты вращения асинхронного двигателя l с короткозамкнутым ротором. Двигатель 1 подключен через датчик 3 тока к статическому преобразователю 2 частоты.

Управляющие входы преобразователя 2 соединены с выходами релейного блока

7, сумматора 9 и блока 11 ограничения тока. Вход блока 11 соединен с выходом датчика 3. Электропривод содержит также последовательно соединенные эадатчик 5 частоты вращения и блок 6 сравнения, выходом соединенный с входом релейного блока 7. Второй вход блока 6 соединен с выходом идентификатора 8 состояния асинхронного двигателя. Входы идентификатора 8 подключены к выходам репейного

l 44311 l. блока 7 и датчика 4. С помощью блока

12 и сумматора 9 осуществляется дополнительное высокочастотное перекл чение сигнала по управляющему входу частоты преобразователя 2. В электро приводе возникаИт скользящий режим с

Сигнал задания частоты (вращения поступает с выхода задатчика 5 на

20 один из входов блока сравнения, на другой вход которого поступает сигнал ь с выхода идентификатора 8 состояния асинхронного двигателя. Сиг"

Р / нал ошибки Z — м с выхода блока

) сравнения 6 воздействует на релейный элемент 7, на выходе которого получают sign Z, В зависимости от сигнала sign Z, поступающего на соответствующий управляющий вход (вход упЗО равления по фазе) преобразователя частоты 2, осуществляется инвертирование его выходного напряжения. При этом, когда ь й, асинхронный двигатель 1 работает в двигательном режиме и, если развиваемый момент больше момента сопротивления, частота вращения со ротора увеличивается. Если ы »

C Й, то фаза вектора выходного напряжения преобразователя частоты ме4р няется на 180 и в асинхронном двигателе 1 возникает тормозной момент, определяющий уменьшение частоты вращения ротора. Переключение фазы напряжения на двигателе вблизи положеИзобретение относится к электротехнике, а именно к частотноуправляемым электроприводам, построенным на. основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, может быть использовано для регулирования частоты вращения нагрузки и является усовершенствованием изобретения по авт. св. В 1365328..

Цель изобретения — повышение устойчивости работы в переходных режимах.

На чертеже представлена функцио" нальная схема асинхронного электропривода.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с короткозамкнутым ротором, статический преобразователь

2 частоты с тремя управляющими вхо" дами, подключенный выходом к обмоткам статора указанного асинхронного двигателя 1 датчик 3 токов статора, датчик 4 частоты вращения, последовательно соединенные задатчик 5 частоты вращения, блок 6 сравнения, снабженный вторым входом, и релейный эле.мент 7, идентификатор 8 состояния асинхронного двигателя, подключенный входами к выходам релейного элемента 7 и датчика 4 частоты вращения, а выходом — к второму входу блока сравнения, сумматор 9, подключенный первым входом к выходу идентификатора 8 состояния асинхронного двигателя, эадатчик 10 скольжения и блок 1:1 ограничения токов статора, подключенный входом к выходу датчика 3 токов статора, при этом выходы сумматора 9, релейного элемента 7 и блока 11 ограничения токов статора подключены к соответствующим управляющим взводам статического преобразователя 2 частоты. требуемыми динамическими и статическими показателями. Блок ll обеспечивает защиту преобразователя 2 от перегрузок в случае срыва скользящего режима в системе или в аварийных режимах. l ил.

В асинхронный электропривод введен блок 12 умножения, а задатчик 10 скольжения выполнен в виде нелинейного блока, реализующего зависимость

5 критического скольжения от частоты вращения, и снабжен входом, подключенным к выходу датчика 4 частоты вращения. При этом один из входов блока 12 умножения и его выход под1 ключены соответственно между выходом задатчика скольжения 10 и вторым входом сумматора 9, а другой вход блока

;12 умножения соединен с выходом релейного элемента 7.

Асинхронный электропривод работает следующим образом.

1443111

Формула изобретения

Составитель А.Жилин

Редактор М.Бланар Техред А.Кравчук Корректор И,Муска

Заказ 6392/51 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ния равновесия могут происходить с . высокой частотой, что определяет возникновение в электроприводе скользящего режима управления, характеризую- 5 щего инвариантностью к возмущающим воздействиям (в пределах энергетических воэможностей электропривода).

Воздействие только на фазу выходного напряжения преобразователя час- 10 тоты определяет ограничение, накладываемое на скорость изменения задания частоты вращения с-> . Если при резком уменьшении сигнала ы не обеспечивается снижение текущей частоты вращения ы ниже уровня и за время кратковременно действующего. тормозного момента, то асинхронный двигатель вновь входит в двигательный режим, что приводит к увеличению со, а 20 следовательно, и несоответствию текущей и заданой частот вращения, т,е. к потере устойчивости.

Устранение этого недостатка обеспечивается в злектроприводе воздействием сигнала sign Z на величину скольжения S ротора. Если выполняется 0 < S S где S - критическое скольжение, то асинхронный двигатель находится в двигательном режиме и З0 знак развиваемого момента положительный. Если S < S (О, то момент отрицателькый. С помощью сумматора 9 и блока 12 умножения, на входы которого поступают сигнал sign Z с выхода релейного элемента и сигнал S — с выхода задатчика 10 скольжения, осуществляется дополнительное высокочас\ тотное переключение сигнала по управляющему входу частоты преобразовате-, 40 ля 2 частоты, что определяет возник-. новение в электроприводе скользящего режима с требуемыми динамическими и статическими показателями.

Устойчивость к любым изменениям 45 задания частоты вращения ы обеспечивается контуром управления скольжения ротора S амплитуда выходного напряжения (или тока) преобразователя в зависимости от частоты вращения и нагрузки на валу регулируется контуром управления фазой вектора напряУ жения поскольку высокочастотная инверсия напряжения преобразователя при наличии индуктивностей рассеяния практически сводится к эвивалентному уменьшению амплитуды подводимого к двигателю напряжения.

Блок 11 ограничения токов статора служит для защиты преобразователя 2 от перегрузок в случае срыва скользя" щего режима в системе ипи аварийных режимах. При превышении тока в ста,торе максимально допустимого значения закрываются все ключи преобразователя 2 частоты.

Таким образом, введение в асинхронный электропривод блока 12 умножения обеспечивает дополнительное воздействие сигнала знака ошибки sign Z на контур регулирования частоты, благодаря чему в сравнении с известным решением повьппается устойчивость в переходных режимах работы.

Асинхронный электронривод по авт. св. Р 1365328, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения устойчивости работы в переходных режимах, введен блок умножения, а задатчик скольжения выполнен в виде нели" нейного элемента, реализующего зависимость критического скольжения от частоты вращения, и снабжен входом, подключенным к выходу датчика частоты вращения, при этом один из входов блока умножения и его,выход подключены соответственно между выходом эадатчика скольжения и вторым входом сумматора, а другой вход блока умножения соединен с выходом релейного элемента.