Модель инвертора напряжения для асинхронного двигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве модели в системах регулируемого асинхронного электропривода и при моделировании указанных систем. Целью изобретения является упрощение и повышение точности. Указанная цель достигается тем, что логический блок выполнен со счетчиком и элементом памяти работающим по заданной временной диаграмме, а блок коммутации выполнен с четырьмя инвертирующими усилителями, к входу которых через управляемые ключи подключены масштабные резисторы, соединенные управляющими входами с соответствующими выходами элемента памяти. При этом обеспечивается моделирование выходных напряжений реального инвертора, работающего на асинхронный двигатель, более простыми средствами в сравнении с известным решением. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! !

4 (А

l g g О

)1Д < !

1 (21) 4623910/07 (22) 21,12.88 (46) 07.08.91, Бюл. М 29 (72) А.M.Âàñèëåâñêèé, НЗ.Н.Петренко и

B.Ê.Àãàô0Hîâ (53) 621.313.333(088.8) (56) Ильин О.П. и др. Структуры систем управления автоматизированным электроприводом. — Наука и техника, 1978, с. 250.

Эпштейн И.И, Автсматиэированный электропривод переменного тока. — M,;

Энергия, 1982, с. 125, рис. 5.14, (54) МОДЕЛЬ ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

ДЛЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использована в качестве модели в системах регулируемого асинхронИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве модели в системах регулируемого асинхронного электропривода и при моделировании указанных систем.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности.

На фиг.1 представлена функциональная схема модели инвертора напряжения; на фиг.2 — схема модели системы регулируемого электропривода; на фиг,3 — временные диаграммы, поясняющие работу модели.

Модель инвертора напряжения содержит логический блок 1 управления (фиг.1) и блок 2 коммутации, При этом логический блок 1 выполнен из последовательно соединенных счетчи«а 3 и элемента 4 памяти с выходами 5-12. Блок 2 коммутации выпол,,5U, 1669063 А1 (51)5 Н 02 M 1/08, Н 02 Р 7/42 ного электропривода и при моделировании укаэанных сисгем. Целью изабрат -.ния является упрощение и повышение точности.

Указанная цель достигается тем, по логический блок выполнен са счетчиком и элел1е — том памяти, работа1ащим по заданной временной диаграмл1е, а блок комл1утаци i выполнен с четырьмя инвертирующими усилителями, к входу которых через управляемые ключи подключены масштабные резисторы, соединенные управля ощими входами с соответствующими выходами элемента памя-,и. При этом обеспе ивается моделирование выходных апряжаний реального инвертора, работающего на асинхроHHый двигатель, более прост LI 1и средствами в сравнении с известным решснием. 3 ил. нен с инвертирующими усилителями 13-16. цепями 17-24, каждая из которых составлена из последовательно саединеннь х реэн стара и управляемого ключа. Выходы 5-8, 10, 11 элемента 4 памяти соединены соотве1ственно с управляющими входами управляемых ключей цепей 17-20, 22, 24. Выход 9 элемента 4 памяти соединен с управля ощими входами управляемых ключей в цепях 21 и 23.

Выход 12 элемента 4 памяти соединен с входам синхронизации счетчика 3. сул1л111рующий вход которого образует первый вход модели.

Входы цепей 17 и 19, подключенных к входу инвертирующего усилителя l. 3, вход цепи 21, подключенной к входу инв< р1ир; ющего усилителя 15, входы ii, пei 2Р 1 22, 1669063 подключенных к входу инвертирующего усилителя 14, и вход цепи 24, подключенной к входу инвертирующего усилителя 16, объединены между собой и образуют второй вход модели инвертора напряжения.

Цепь 18 включена между выходом усилителя 13 и входом усилителя 14, а цепь 23 включена между выходом усилителя 15 и входом усилителя 16.

Выходы инвертирующих усилителей 14 и 16 образуют выходы модели инвертора напряжения, Модель системы регулируемого электропривода содержит последовательно соединенные блок 25 управления (фиг.2), задающий генератор 26 частоты, модель 27 инвертора напряжения, модель 28 асинхронного двигателя, блок 29 преобразований потокосцеплений, формирователь 30 фаэных токов. Другой выход блока 25 управления подключен к второму входу модели 27, Модель инвертора напряжения служит для моделирования выходных напряжений реального инвертора, работающего на асинхронный двигатель. Выходные напряжения модели ф и О,з соответствуют проекциям вектора напряжения стагора на оси а и Р формируются непосредственно по сигналу U с учетом алгоритма, заложенного в логическом блоке, Модель инвертора напряжения работает следующим образом, В исходном состоянии при включении схемы и отсутствии входных сигналов U u f счетчик 3 устанавливается в состояние "1".

С элемента 4 памяти, работающего по временной диаграмме, представленной нэ фиг.3, подаются низкие открывающие уровни сигналов на ключи VT1, VT2, VT8 цепей

17. 18, 24, однако ввиду отсутствия входно о сигнала U на входах всех усилителей 13-16 устанавливается нулевой потенциал и выходные напряжения О =Оэ=0.

При подаче входного напряжения U которое повторяет в соответствую цем масштабе входное напряжение моделируемого силового инверторэ„устанавливаются вы1 1 ходные напряжения О = — U, Ол= — U

3 - ЧЗ (при соответствующих коэффициентах передачи усилителей).

При подаче следу.ощего импульса f на первый вход модели (что соответствует очередному сочетанию открытых силовых ключей моделируемого инвертора) счетчик 3 устанавливается в состояние "2". Элемент 4 памяти в соответствии с диаграммой фиг,3 подает отпирэющие сигналы нэ ключи VT2

VT3.Приэтом U = — U и Оэ= О. При подаче

5

55 трегьего импульса f сткрыпгы ключи VT1, VY2, VТ5, VY 7 и О» = —, U, U — — -г — О . При

I 1

3 подаче четвер sого иглпульсэ f открыты ключи Vч,. 1, ЧГ5, ЧТ7 и Ug =- — — U, U = - — U

1 1

3 " 3

При поцаче пятого импульса f открыт ключ

VY6 a U =- — —,; .., L = О. При подаче шестого

ol 3 л импульса f о«.риты ключи VT4, VT8 и Ug=

1 1

= — — U, Ол= — U. При подаче седьмого

3 чз импульса счетчик 3 кратковременно устанавливается в состояние "7", после чего снова устанавливается в со тояние "1", и вся диаграмма работы повторяется.

Б процессе поступления импульсов f входное напряжение U может изменяться по,. обо:",у закону. повторяя в процессе моделирования форму реального выпрямленного входного напряжения моделироВэнно10 инеергооэ.

П;)имер и пс)1ь9ования предлагаемой модели в системе г редставлен на фиг.2.

Здесь модель 28 асинхронного двигателя в неподвиж гои cllc Tot координат работает в реаль»era лэг > гэбе c :ре л ни, ее выходными велич инами, эляются проекции потокосцеплений, зл ..грс лагнигный ломент и yrnoaая скорост, по ора. Р блоке 29 потокосцеп;;ения преобразуются в составляющие вектора тока в осях а,Р, На выходах блс,к 30 формируются фаэные токи, получаемые и ° проекций вектора тока. Управляющие сигналы U u f для модели 27 поступают ссответстг:енно с выхода генератор 26 и блошка 25 управления.

Таким о. рээо;л, в предлагаемой модели инверrrIpa; эпряжсния проекции нэпряже.;ия ста;орэ инхронного двигателя на оси а, j3 полу-;э. . ся -;епосредственно иэ напряжъ,ия, прог;ооционального входному напряжению инвертора, что обег:« :чивает в сравнении с извес гным решен,ем упрощеHlle кс:hcTp» кции и повышение T0чности.

Формула изобретения

Модель инвертора напряжения для асинхронного двигателя, содержащая логический блокупоэвления и блок коммутации, G T л и ч а ю l а я с я тем, что, с целью упрощения и г овышения точности, логический блок управления выполнен из последовэгельно соедиченных счетчика и элемента памяти с ваг омыв выходами, реализующего вре,"ленную диаграмму, а блок коммутаций выполнен с четырьмя инвертирующими усилителями и восемью цепями, каждая из которых составлена из последовательно соединенных резистора и управляемого ключа при этом первый-четвертый, шестой

1669063 и седьмой выходы элемента памяти соединены соответственно с управляющими входами управляемых ключей в первой-четвертой, шестой и восьмой цепях, пятый выход элемента памяти соединен с управляющими входами угравляемых ключей пятой и седьмой цепей, восьмой выход элемента памяти соединен с входом синхронизации счетчика, суммирующий вход которого образует первый вход модели инвертора напряжения, входы первой и третьей цепей, подключенных к входу первого инвертирующего усилителя. вход пятой цепи, подключенной к входу третьего инвертирующего усил. ; геля, входы етвегтой и шестой цепей, подключенных к входу второго инвертирующего усилигеля, н вход восьмой цепи, подключенной к D. :oäó чя5 вертого инвертирующего усилителя, обье динены между собой и образуют втор . . вход модели инвертора напряжения, вторая цепь включена между выходом первого н входом второго инвертирующих усилите10 лей, седьмая цепь включена между выходом третьего и входом четвертого инвертирующих усили гелей, а выходы второго и че е„-того инвертирующих усилителей об э з выходы модели инвертора напряжения, 15

1669063

11

12

Составитель А.Жилин

Редактор И.Горная Техред M.Moðãåíòàë Корректор M.Кучерявая

Заказ 2659 Тираж 3SO Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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