Устройство для стабилизации скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в замкнутых системах регулирования скорости асинхронного двигателя. Целью изобретения является упрощение и повышение точности стабилизации скольжения при колебаниях напряжения сети. С этой целью в устройство для стабилизации скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором введено форсирующее звено 5, вход которого подключен к выходу датчика 4 тока в цепи ротора асинхронного двигателя 1. Выход форсирующего звена 5 соединен с одним входом сумматора 7, другой вход которого соединен с выходом датчика 8 напряжения статора асинхронного двигателя 1. При изменении напряжения сети отклонение скольжения, пропорциональное этому изменению, поддерживается минимальным. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (51)5 Н 02 Р 7/46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4154784/24-07 (22) 02.12.86 (46) 30.03.90. Бюл. К 12 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) П.Е. Данилов, В.А. Барышников, О,А. Чикаренков и В.О. Шабентов (53) 62-83:621.316.718.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 712916, кл. Н 02 P 7/74, 1980, Авторское свидетельство СССР
Р 611151, кл. G 01 Р 3/46, 1978.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1010564, кл. G 01 P 3/46, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ
СКОЛЬЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
С ФАЗНИМ РОТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использован
„., SU „„1554105 в замкнутых системах регулирования скорости асинхронного двигателя. Цель изобретения — упрощение и повышение точности стабилизации скольжения при колебаниях напряжения сети. С этой целью в устройство для стабилизации скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором введено форсирукицее звено 5, вход которого подключен к выходу датчика 4 тока в цепи ротора асинхронного двигателя 1 ° Выход форсирующего звена 5 соединен с одним входом сумматора 7, другой вход которого соединен с выходом датчика 6 напряжения ротора асинхронного двигателя 1. При изменении напряжения с сети отклонение скольжения, пропорЯ циональное этому изменению, поддерживается минимальным. 3 ил.! 554105
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стализации скольжения в замкнутых системах регулирования скорости асинхронного двигателя с регулятором
5 в цепи выпрямленного тока ротора (инвертором, импульсным регулятором, машиной постоянного тока).
Цель изобретения — упрощение и по" 10 вышение точности стабилизации скольжения при колебаниях напряжения сети.
На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства для стабилизации скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором; на фиг. 2 и 3— принципиальные электрические схемы устройства с различными типами регуляторов.
Устройство для стабилизации сколь" 0 жения асинхронного двигателя 1 (Фиг,1) с фазным ротором содержит соединенные между собой выпрямитель
2 и регулятор 3 выпрямленного тока, включенные в цепь ротора двигателя
1, датчик 4 тока ротора, форсирующее звено 5, датчик b напряжения ротора, первый сумматор 7, датчик 8 напряжения статора и второй сумматор 9.
Выход датчика 4. тока ротора через форсирующее звено 5 подключен к одному входу первого сумматора 7, другой вход которого соединен с выходом датчика 6 напряжения ротора а вы35 ход подключен к первому входу второго сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом датчика 8 напряжения статора, а выход подключен к регулятору 3.
Датчик 8 напряжения может быть выполнен в виде трансформатора 10 (фиг.2 и 3), первичная обмотка которого соединена с выводами обмотки стастатора асинхронного двигателя, а 45 вторичная обмотка подключена к выводам переменного тока выпрямителя ll, выводы постоянного тока которого образуют выход датчика 8 напряжения, Сумматоры 7 и 9 выполнены.на операционных усилителях 12 и 13, а форсирующее звено .5 — на операционном усилителе 14 с конденсатором 15 во входной цепи.
Регулятор выпрямленного тока представлявт собой трехфазный мостовой
55 выпрямитель 16 (фиг. 2), выводами постоянного тока подключенный через дроссель 17 к выходу неуправляемого выпрямителя 2, а выводами переменного тока через дроссели 18 — к зажиму 19 сети перемениого тока. Управление тиристорами выпрямителя 16 производится системой 20 импульсно-фазового управления, Вместо регулятора выпрямленного тока может быть использован регулятор напряжения, выполненный, например, на тиристорах 21 и 22, каждый из которых шунтирован одним из встречно включенных диодов 23 и 24, и неуправляемом выпрямителе 25, выводы переменного тока которого через согласующий трансформатор 26 подключены к зажиму сети, а выводы постоянного тока— к одним силовым выводам указанных ти" ристоров, другие силовые выводы ко" торого соединены через дроссель 27.
Управление тиристорами 21 и 22 осуществляется блоком 28 управления.
Устройство работает следующим образом.
Для асинхронного двигателя с фазным ротором, в роторную цепь которого включен трехфазный мостовой неуправляемый выпрямитель, в соответствии со схемой замещения по цепи выпрямленного тока .ротора действительны следующие соотношения: .Е, S=Зх28
Ф
"<+Kr 8 о1 1 "2 с
1 =агссоз(1 1 } бхай (Е 1
К=2-—
3 3
TI (2) (1) где Е g — среднее значение выпрямлена ной ЭДС ротора при разомкну" той цепи и скольжении $=1;
Ч вЂ” напряжение на выходе выпря о1 . Мителя; < — выпрямленный ток ротора;
rt — активное сопротивление фазы
1 статора, приведенное к ротарной цепи;
r — активное сопротивление фазы
2 ротора;
L — индуктивность фазы двигателя;
K — - коэффициент, характеризующий изменение внутреннего сопротивления вь1прямителя в функции угла коммутации, тока в вентилях выпрямителБного моста у:
5 15541
Первое и второе слагаемые в правой части уравнения (1) учитывают соответственно снижение ЭДС выпрямителя вследствие процесса коммутации тока с вентиля на вентиль и падение напряжения на активном сопротивлении статорных обмоток. Третье слагаемое учитывает падение напряжения на активном сопротивлении роторных обмоток, а четвертое — влияние индуктивности двигателя, Как видно из (1) и (2), параметры схемы замещения зависят от координат рабочей точки (тока и скольжения), однако при отклонении скольжения от. заданной величины на +0,1 и изменении тока от 0 до 2i допускаемая в опН ределении скольжения ошибка не превышает 3%, Таким образом, в системе 20 стабилизации скольжения с большой степенью точности можно считать параметры К и S в правой части, уравнения (1) постоянными. Введя обозначения: 25
R =К(г д+г )+ — ° т =
3x
2 1 3 Я, преобразуем выражение (1) к виду
Kd S=R,(1+TýP) id+vd. (3) а 30
На основании выражения (3) составлена функциональная схема устройства на фиг.1.
На выходе первого сумматора 7 в соответствии с выражением (3) выделяется сигнал, пропорциональный скольжению двигателя S. Величина Е,1
o прямо пропорциональна напряжению сети Ч
Ед =К,,. 40
Сигнал яа выходе второго сумматора 9 равен разности сигналов датчика 8 яа", пряжения статора и сигнала с выхода первого сумматора 7
V =Кр7-Е, S
Ч с о где К вЂ” коэффициент передачи датс чика статора, Если обозначить константу К /К =Б йс Е ЗМ можно записать 50
05 6
Для замкнутой системы при одинаковом токе ротора верно равенство
К rr d S=K r д S
@с Ес где 17 — измененное напряжение сети; ! д Я вЂ” отклонение скольжения при ч \т, Таким образом, при изменении напряжения сети отклонение скольжения от заданной величины пропорционально этому изменению, яо так.как задача замкнутой системы — поддерживать Р минимальной величины, тем самым влияние колебаний напряжения сети на работу устройства в значительной степени компенсируется (в частности на холостом ходу ошибка, связанная с колебаниями напряжения сети, равна нулю), Формула и э о б р е т е я и я
Устройство для стабилизации скольжения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее предназначенные для включения в цепь обмотки ротора асинхронного двигателя, электрически соединенные между собой неуправляемый выпрямитель и регулятор напряжения, датчик тока, датчик напряжения, включенные соответственно последовательно и параллельно по отношению к неуправляемому выпрямителю и регулятору напряжения, два сумматора, выход первого сумматора соединен с одним входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения статорной обмотки асинхронного двигателя, а выход второго сумматора связан с управляющим входом регулятора напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощение и повышения точности стабилизации скольжения, введено форсирующее звено, вход которого подключен к выходу датчика тока, а выход — к одному входу первого суммато ра, другой вход которого соединен с выходом датчика напряжения ротора.
1554105
Составитель А. Головченко
Редактор И. Петрова Техред А.Кравчук Корректор М. Кучерявая
Заказ 4б4
Подписное
Тираж 453
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101
