Способ управления гистерезисным электродвигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления гистерезисными электродвигателями в составе как однодвигательного, так и многодвигательного электроприводов. Целью изобретения является улучшение и стабилизация энергетических показателей. В способе управления гистерезисным электродвигателем за счет определения степени возбуждения электродвигателя до подачи намагничивающего импульса и после его воздействия и снижения напряжения питания электродвигателя пропорционально увеличению степени возбуждения обеспечиваются предельные энергетические показатели электродвигателей. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4416035/24-07 (22) 25.04.88 (46) 15.02.90. Бюл. Р 6 (71) Московский энергетический институт и Всесоюзный электротехнический институт им. В.И. Ленина (72) И.Н. Орлов, С,Ф. Позднухов, В.Н. Тарасов, В.А. Чванов, Ф.К.. Реут и С.A. Баранов (53) 62-83:621.316.718.5 (088.8) (56) Патент ФРГ Ф 3151904, кл. Н 02 Р 7/76, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Р 1241339, кл. Н 02 P 7/74, 1984.

Делекторский Б.А.,Тарасов В.Н.

Управляемый гистерезисный привод.

M. Энергоатомиздат, 1983, с. 82-86.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления как одиночными гистерезисными двигателями, как и гистерезисными двигателями, объединенными в группы.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей и стабилизация энергетических показателей.

На чертеже показана функциональная схема устройства для осуществления способа управления гистерезисным электродвигателем.

Устройство содержит источник 1 питания с регулятором 2 напряжения, блок 3 импульсного намагничивания с системой 4 управления, состоящей

„„SU„„15435 (51)5 H 02 Р 7/363 7/74 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГИСТЕРЕЗИСНЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления гистерезисньми электродвигателями в составе как однодвигательного, так и многодвигательного электроприводов. Целью изобретения является улучшение и стабилизация энергетических показателей. В способе управления гистерезисным электродвигателем за счет определения степени возбуждения электродвигателя до подачи намагничивающего импульса и после его воздействия и снижения напряжения питания электродвигателя пропорциоЮ нально увеличению степени возбуждения обеспечиваются предельные энергетические показатели электродвигателей.

1 з.п.A-лы, 1 ил. из формирователей 5-7 длительности, фазы и частоты следования намагничивающих импульсов и задатчика 8 параметров импульсов, датчик 9 напряжения питания электродвигателей, датчик 10 ЭДС электродвигателя,четыре блока 11-14 деления, три запоминающих элемента 15-17,элемент 18 сравнения и блок 19 управления, Два выхода источника 1 питания непосредственно, а третий выход — через блок 3 импульсного намагничивания соединены с выводами статорной обмотки гистерезисного электродвигателя

20. Управляющий вход блока 3 импульсного намагничивания соединен с выходом системы 4 управления, образо1543528 вфнным выходом формирователя 5 длительности намагничивающих импульсов, 1 в оды которого соединены с выходами соответственно формирователя 6 фазы нфмагничивающих импульсов и третьего и четвертого блоков 13 и 14 деления.

Входы формирователя 6 фазы намагничивающих импульсов соединены соответственно с первым и вторым выходами э датчика 8 параметров импульсов, в ходом четвертого блока 14 деления и в ходом формирователя 7 частоты следования импульсов, Вход синхронизации ф вмивоватаия в фаям наматничиваюмих импульсов образует вход синхронизации,системы 4 управления. Выход датчика 9 напряжения питания электродвиг теля соединен с информационным вход м первого запоминающего элемента

1 и с первыми информационными входами первого и четвертого блоков 11 и 14 деления,вторые информационные входы которых соединены соответственно с в1псодом датчика 10 ЭДС и выходом пер- 2g в >го запоминающего элемента 15. Выход первого блока 11 деления соединен с информационным входом второго запоминающего элемента 16, первым входом элемента 18 сравнения и первыми информа- 3 ц онными входами второго и третьего блоков 12 и 13 деления, вторые информационные входы которых соединены соответственно с выходом второго зап эминающего элемента 16 и с задатчиxbM степени возбуждения электродвига35 т лей. Второй вход элемента 18 сравненНя. также соединен с задатчиком степени возбуждения электродвигателя, а в йход элемента 18 сравнения соединен с третьим информационным входом третьим информационным входом третьего блока 13 деления. Выход второго блока 12 деления соединен с информационньвк входом третьего запоминающего элемента 17, выход которого соединен с вХодом регулятора 2 напряжения. Вьг ходы блока 19 управления соединены с управляющими входами соответственно первого блока 11 деления, первого

15 и второго 16 запоминающих элемен"

50 тов, формирователя 7 частоты следо-

Ьания импульсов, третьего запомик ающего элемента 17, а также третьего

13 и четвертого 14 блоков деления.

Первый блок 11 деления служит для определения степени возбуждения гисЕО ерезисного электродвигателя f:=—

o на основе информации о напряжении питания U, поступающей с датчика 9 нап" ряжения, и информации об ЭДС электродвигагеля 20, поступающей с датчика

10 ЭДС, причем измерение ЭДС можно осуществлять либо при кратковременном отключении электродвигателя от источника питания, либо при помощи специальных датчиков. Второй и третий блоки 12 и 13 деления предназначены для определения соотношений степени возбуждения электродвигателя 20 в различных режимах, а четвертый блок

14 деления определяет кратность изменения напряжения питания электродвигателя. Запоминающие элементы 15-17 представляют собой оперативно-запоминающие устройства и служат для хранения текущей информации, необходимой для реализации способа управления.

Способ управления гистерезисным двигателем осуществляют следующим образом.

На обмотки статора электродвигателя подают напряжение питания, разгоняя электродвигатель до синхронной частоты вращения, после чего в обмотки статора подают намагничивающий импульс заданной вольт-секундной площади U t„, значение которой регулируют для обеспечения требуемого уровня перевозбуждения электродвигателя.

Очевидно, что изменять вольт-секундную площадь импульса возможно путем изменения либо амплитуды U„, либо его длительности tö.

После запуска электродвигателя 20 и входа его в синхронизм по сигналу с первого выхода блока 19 управления в блоке 11 деления определяют степень возбуждения с„ электродвигателя 20 на основе сигналов напряжения и ЭДС поступающих с соответствующих задатчиков 9 и 10: ЯО1вв ЕО/U где E

ЭДС двигателя, Вслед за этим значение напряжения питания запоминается элементом 15, а значение степени возбуждения Еф, — элементом 16. Затем по команде с четвертого выхода блока 19 управления подают намагничивающий импульс с вольт-секундной площадью

Пр,Сц и фазой Ы„ в цепь ста" тора электродвигателя 20 с помощью блока 3 импульсного намагни" чивания, при этом U„ о и О(ц

1 1 1 формируются соответствующими формирователями 5 и 6 на основе сигналов задатчика 8. Синхронизирующий вход

1543528 6 . из типов. электродвигателей, применяемых в аналогичных системах,- общее уменьшение потребляемой мощности составило на один электродвигатель от

15 до 507.. системы 4 управления подключен к выходу источника 1 питания, что обеспечивает строгую начальную фазовую привязку импульсов к напряжению питания. После прохождения намагниI чивающего импульса по сигналу с первого выхода блока 19 управления вновь с помощью блока 11 деления определяют степень возбуждения электродвигателя 20 ЕО2. Затем в блоке 12 деления определяют увеличение степени возбуждения электродвигателя 20 дЕ,= . Ео2 — и обратную ему величину 1/ьЕ, Е01 которая поступает на информационный вход запоминающего элемента 17, запоминается в нем и в качестве корректирующего сигнала подается на управляющий вход регулятора 2 напряжения.

Напряжение источника 1 питания снижают до уровня U = U, 1/ d E После этого по сигналу на первом . выходе блока 19 управления вновь определяют степень возбуждения электродвигателя

Е = сравнивают с помощью эле О3 о>

1. Способ управления гистерезисньи электродвигателем, при котором в обмотку статора электродвигателя подают напряжение питания, разгоняя ротор до синхронной частоты вращения, по достижении которой в статорную обмотку. подают намагничивающие импуль- . сы с вольт-секундной площадью

U„vt„ II фазой Ы„о т л и ч а ю1 Ф 1 шийся тем, что, с целью повы20 шения энергетических показателей,перед подачей импульсов намагничивающего тока измеряют степень возбуждения Е, гoстoреooсooгo электродвигателя, после воздействия указанных импульсов дополнительно измеряют степень возбуждения Е гистерезисного двигателя и уменьшают величину напряжения питания до значения U

Р

Е01

= U

30, Ео3 — сформированный сигнал 1/ д Е, I

Ео зад поступает на управляющий вход формирователя 5 длительности импульсов.

После этого по сигналу с четвертого выхода блока 19 управления вновь подают намагничивающий импульс с вольтceKjjHPH0H IUI0PjsgHo U u it u (U u

О.

При управлении согласно способу за счет регулирования напряжения питания электродвигателя пропорционально изменению степени его возбуждения 45 при импульсном перевозбуждении, корректировки параметров импульсов по соотношению полученной и заданной степеней возбуждения при повторном импульсном намагничивании, обеспечи- 50 ваются практически предельные и стабильные энергетические показатели электродвигателя.

Экспериментальная проверка способа управления показала, что для одного 55

40 где UU „V„

1 2

1Д М

1 мента 18 с заданным значением Е, и если Е „оЯ Зто определяют в

f блоке 13 деления соотношение а =

Формула изобретения

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью стабилизации энергетических показателей, после указанного снижения напряжения питания вновь измеряют степень возбуждения Е, сравнивают с заданным значением степени возбуждения

Е,. д в случае, если измеренное значение степени возбуждения меньше ее заданного значения, дополнительно подают в обмотки статора гистерезисного двигателя намагничивающие импульсы с вольт-секундной площадью

О 30*

Uu 3с tu (Uu -Еи ) 1 о3 амплитуда соответствующего намагничивающего импульса, длительность соответствующего намагничивающего импульса, напряжение питания.

1543528

Составитель Л, Головченко

Текрел И, Ходацич Корректор С. Черни

Редактор А. Огар

Заказ 407 Тираж 458 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изооретениии и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательскшх комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, f01