Устройство для определения момента асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемом асинхронном электроприводе общепромышленного назначения. Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства. Сигнал, пропорциональный мгновенному значению ЭДС статора, подается на первый вход сумматора, на второй вход которого через усилитель подается сигнал с датчика фазного тока статора. Выходной сигнал сумматора подается на первый вход блока умножения, на второй вход которого подается сигнал с выхода датчика фазного тока статора. Сигнал с выхода блока умножения подается на вход интегрирующего блока. Вход управления блока подаются импульсы, равные половине периода напряжения статора, формируемые компаратором из первой гармоники фазного напряжения статора, поступающего с датчика фазного напряжения, которую выделяет фильтр низких частот. Выходное напряжение блока пропорционально электромагнитному моменту асинхронного двигателя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„.SU 1520 (504 С 011 3 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4196437/24-10 (22) 20.02,87 (46) 07. 11. 89. Бюл. Р 41, (71) Пермский политехнический институт (72) С.В. Поносов и М.Я. Кривицкий (53) 531.781 (088.8) (56) Патент СЫА У 4442393, кл. 318/802, 1984.

Авторское свидетельство СССР и 691703, кл. G 01 Ь 3/ lO, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В РЕГУЛИРУЕМОМ 3JKКТРОПРИВОДЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемом асинхронном электроприводе общепромышленного назначения. Целью изобретения является повышение точности и надежности уст=

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемом асинхронном электроприводе общепромышленного назначения.

Цель изобретения — повьппение точности и надежности устройства.

На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 — структурная схема блока полупериодного интегрирования.

Устройство для определения момента асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе (фиг.1) содержит датчик 1 фазного напряжения статора, датчик 2 фазного тока статора, выход которого соединен с первым вхоройства. Сигнал, пропорциональный мгновенному значению ЭДС статора,подается на первый вход сумматора, на второй вход которого через усилитель подается сигнал с датчика фазного тока статора. Выходной сигнал сумматора подается на первый вход блока умножения, на второй вход которого подается сигнал с выхода датчика фазного тока статора. Сигнал с выхода блока умножения подается на вход интегрирующего блока. На вход управления блока подаются импульсы, равные половине периода напряжения статора, формируемые компаратором из первой гармоники фазного напряжения статора, а

Ю поступающего с датчика фазного напряжения, которую выделяет фильтр низких частот. Выходное напряжение блока пропорционально электромагнитному C моменту асинхронного двигателя.2 ил. дом блока 3 умножения и через усилитель 4 с первым входом сумматора 5, выход которого соединен с входом блока 6 полупериодного интегрирования, кроме того, выход датчика 1 фаэного напряжения статора соединен с вторым входом сумматора 5 и входом управления блока 6 полупериодного интегриро вания, выход которого является выходом устройства.

Блок 6 полупериодного интегрировании (фиг.2) содержит фильтр 7,компаратор 8, логический элемент НЕ 9, четыре ключа 10-13, два интегратора 14 и 15 и два устройства 16 и 17 выборки и хранения, причем вход управ1520362 ления блока 6 полупериоднаго интегрирования является входом фильтра 7 низких частот, выход которого через.компаратор 8 соединен с входом логического элемента НЕ 9 и входами управления ключей 10 и 13, интегратора 15 и устройства 17 выборки и хра-! нения, вход ключа 10 соединен с входом ключа 11 и является входом блока ,6 полупериодного интегрирования, выход ключа 10 соединен через интегратор 14 и устройство 16 выборки хранения с входом ключа 12, выход ключа 11 соединен через интегратор 15 и устройство 17 выборки и хранения с входом ключа 13, выход логического эле- мента НЕ 9 соединен с входами управления интегратора 14., устройства 16 выборки и хранения, ключа 11 и ключа 12, выход которого соединен с выходом ключа 13 и является выходом блока 6 полупериодного интегрирова,ния.

Устройство работает следующим образом.

На первый вход блока 3 умножения подается сигнал, пропорциональный значению мгновенному тока статора, а на второй вход — инвертированный сигнал, пропорциональный мгновенному значению ЭДС е s = Kssin (ы,t + M )..

Причем сигнал на выходе сумматора 5 равен (-e,) - -С 4 + (,) - s где Т. — амплитудное значение Фазного тока статорау начальная фаза фаэного ! тока статора; см„ - круговая частота напряжения статора;

Š— амплитудное значение фазной ЭДС; — начальная Фаза Фазной

ЭДС

U — мгновенное значение фазного напряжения статора; (-R t) — коэффициент усиления усилителя 4.

Сигнал U z с выхода блока 3 умножения, равный (-М „„ 1 з iз), где — коэффициент пропорциональности. ,подается на вход блока 6 полупериодМ ного интегрирования, на вход управления которого подается сигнал фаз.— ного напряжения статора, период которого равен Т. При этом на выходе блока 6 полупериодного интегрирования формируется сигнал Us„,, равный

7/2

5 -1 Г «Кп Е>

u = — 1 u dt=()(— ) т °

Вых Т в1 = 2Т <и и и 1

9 k „, cos (4 g ) ()

10 (y - М - k „ M где Т = 2Г/u,, 45 — Е / А i

15 е = <+ " >

20 с — начальная фаза потокосцепления статорау

Ч вЂ” амплитудное значение потокосцепления статора

Т вЂ” постоянная времени интеги рирования, М вЂ” электромагнитный момент асинхронного двигателя, 25 К вЂ” коэффициент пропорциональа ности момента.

Таким образом, выходное напряжение блока 6 .полупериодного интегрирования пропорционально электромагнитному

30 моменту асинхронного двигателя.

Блок 6 полупериодного интегрирова" ния работает следующим образом. фильтр 7 низкой частоты выделяет основную гармонику сигнала Оз фазного напряжения статора, а компаратор

8 формирует логические сигналы управления с.частотой ы,и длительностью, равной половине периода (Т/2) напряжения статора.

40 При этом, когда на выкоде компара" тора 8 сигнал логической единицы, ключи 10 и 13 открываются, ключи 11 и 12 закрываются, устройство 16 переходит в режим выборки, устройство

17 - в режим хранения, интегратор

14 — в режим интегрирования, а интегратор 15 — в режим обнуления, а . когда на выходе компаратора 8 сигнал логического нуля, ключи 10 и 13 закрываются, ключи 11 и 12 открываются, устройство 16 переходит в режим хранения, устройство 17 — в режим выборки, интегратор 14 — в режим обнуления, а интегратор 15 - в режим интег55 рирования. Так Образом, блок б полупернодного интегрирования осуг ществляет интегрирование с нулевыми начальными условиями и инвертирова" ние входного сигнала, на выходе блока.

Формула изобретения !

Устройство для определения момента асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе, содержащее датчик

Составитель А. Кокарев

Техред А.Кравчук Корректор В. Гирняк

Редактор И. Ыулла

Заказ 6747/42 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

6, при этом, сигнал, сформированный за предшествующую половину периода.

Использование операции интегрирования на конечном интервале существенно повышает помехозащищенность, а следовательно, и точность устройства.

Простота предлагаемого устройства обуславливает его повышенную надежность. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить по сравнению с известным повышенную на-. дежность при более высокой точности определения электромагнитного момен..та асинхронного двигателя.

203б2 6 фазного напряжения статора, датчик фазного тока статора, последовательно соединенный с усилителем и сумматоЪ ром второй вход которого соединен с выходом датчика фазного напряжения статора, а также блок полупериодного интегрирования и блок умножения,первый вход которого соединен с выходом датчика фазного тока статора, о т" л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, выход сумматора соединен с вторым входом блока умножения, выход ко15 торого соединен с входом блока полупериодного интегрирования, вход управления которого соединен с выходом датчика фазного напряжения статора, а выход блока полупериодного интегри20 рования является выходом устройства.