Формирователь управляющих сигналов для управления электроприводом переменного тока
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования сигналов управления токами статора в соответствии с принципами частотно-токового управления. Целью изобретения является повышение точности. Указанная цель достигается тем, что в формирователь управляющих сигналов для электропривода переменного тока введены два фазочувствительных выпрямителя 8, 9 и два сумматора 10, 11, генератор 6 высокой частоты снабжен вторым выходом. Одни выходные выводы модуляторов 2, 3 объединены, а другие соединены с выводами возбуждения обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора 1. Упрощение конструкции связано с использованием только одной обмотки на роторе, а следовательно и одного кольцевого питающего трансформатора. Повышение точности определяется более высокой идентичностью коэффициентов трансформации от ротора к обмоткам статора. 1 ил.
СОВХОЗ СОВГТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я >з Н 02 Р 5/402, 7/42
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ1ЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658836/07 (22) 06.03.89 (46) 07.08.91. Бюл. ¹ 29 (72) В. Н. Бродовский, А.С.Жилин, Е.С.Иванов и М. И Пятков (53) 62-83:621,316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 658690,,кл. Н 02 P 5/408, 1974.
Бродовский В. Н., Иванов Е. С. Приводы с частотно-токовым управлением. М.: Энергия, 1974, с. 23, рис. 1 — 4.
Авторское свидетельство СССР
N 1156203, кл. Н 02 К 24/00, 1984.
Авторское свидетельство СССР
N.519838, .кл. .H 02 Р 7/42. 1973. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ УПРАВЛЯЮЩИХ
СИГНАЛОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПЕРЕМЕННОГО. ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формиро. Ж» 1669073 Al вания сигналов управления токами статора в соответствии с принципами частотно-токового управления. Целью изобретения является повышение точности. Указанная цель достигается тем, что в формирователь управляющих сигналов для злектропривода переменного тока введены два фазочувствительных выпрямителя 8, 9 и два сумматора 10, 11, генератор б высокой частоты снабжен вторым выходом. Одни выходные выводы модуляторов 2, 3 объединены, а другие соединены с выводами возбуждения обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора 1. Упрощение конструкции связано с использованием только одной обмотки на роторе, а следовательно и одного кольцевого питающего трансформатора.
Повышение точности определяется более высокой идентичностью коэффициентов трансформации от ротора к обмоткам статора. 1 ил.
1669073
Изобретение относится к э «-.3«.òðoòåõ««ике, а именно к устройствам для управле) ния электроприводами переменно о тока, и может быть использовано для >ормирования сигналов управления токами статора в зависимости от углового положения ротора исполнительной машины перемен««ого тока.
Цель изобретения — повышение точности.
На чертеже представлена блок-схема формирователя управляющих сигналов.
Формирователь управляющих сигналов для электропривода переменно«о тока содержи г датчик 1 углового положения, пред:«аэначеl«IILI11 для установки на валу электрической машины nepeI «eE«lloro тока и гыполне««ной в виде синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ), . «ервый и второй модуляторы 2 и 3, первый и ««порой фазочувствительные вь«прямители
1 и 5, генератор 6 высокой частоты и блок 7
3 3да««ия у«313авлягощих сигналов, каждыи из выходов которого подкл«очен к управляющег«у входу одного иэ модуляторов 2 и 3.
Ги««ус««ая и косинусная обл1отки статора
СКВ Г 1 подключены соответственно к управляющим входам «1>азочувствительных вь«прямителей 4 и 5, Выход генератора 6 высокой частоты подключен к опорным входал1 л1одуля гора 2 и фазочувствительных выпрямителей 4 и 5.
СКВТ 1 выполне««с одной обмоткой возбуждения и в устройство введены третий и четвертый фазочувствительные выпрямители 8, 9 и два сумл1атора 10 и 11. Генератор 6 высокой частоты выполнен в виде генератора двухфазного напряжения и снабжен допол««ительным выходом, подключенным к
«>по13««ым входам модулятора 3 и фаэочувстгл1тельных выпрямителей 8 и 9. пр«1 этом одни выходные выводы модуляторов 2 и 3 обьединеньг, а другие соединены с выходами обмотки возбуждения СКВТ 1 (на чертеже представлен пример выполнения г«одуляторов с гальванически развязанными вь«ходами). Управляющие входы фаэо I увствительных выпрямителей 8 и 9
noäêëþöåны соответственно к синусной и косинусной обмоткам статора СКВТ 1, Опорные входы фазочувствителы«ых выпрямителей 8 и 9 и опорный вход модулятора 3 подкл>очены к дополнительному выходу генератора 6 высокой частоты, Выходы второго и третьего фазочувствительных выпрямителей 5 и 8 подключены к входам первого сумматора 10, а выходы первого и четвертого фазочувствительных выпрямителей 4 и 9 — к входам второго сумматора 11
UI= 0«3созЖ вЂ” Uasin Q«t;
U = Unsin ЯЛ+ Unco «t, где 1ЛD, U«3 — управляющие напряжения постоянного тока, определяющие соответст40 вен но п родольну ю и поперечную составляющие тока статора «30 вращающейся системе координат D, Q, ориентированной по вектору потока;
01 =О+ Я вЂ” частота токов статора, 45 определяемая в общем случае суммой частоты вращения Q ротора машины и частоты скольжения Я (в случае прил«енения в электроприводе синхронной машины Q= 0 и
Sh =-О).
Коэффициенты преобразования блоков и CKBT принимаются рав««ыми единице.
Напряжения UD, Uu поступают на входы блока 7, на выходах которого в общем слу55 Iae получают
Uf = UDcos QT-Uqsin Qt;
1.«ц =- Unsln Qt+Uacos Qt. (2) Выходы сумматоров 10, 11 образу«от выходы формирователя управляющих сигналов.
Блок 7 задания управляющих сигг«алов в общем с «учае ьь«полняется B виде генера5 тара гармонических колебаний с ре«улируем«лми амплитудой и частотой, соответствующей частоте скольжения, 3адания для указанного блока в виде двух постоянных напряжений Up, Ог3 поступают в
10 общем случае с в«,«ходов соответствующих регуляторов замкнутой системы регулирования электропривода.
Г1ри использовании форглирователя в электроприводе с синхронной машиной
15 блок 7 выполняет лишь функции масштабирования постоянных управляющих напряжений UD, 03, поступающих на его входы.
Формирова гель управля«ощих сигналов
20 для управления электроприводом перегленного тока рабо3ает следующим образом, Выходные управляющие напряжения устройства UE, Оя определяют соответствующие задания для фазных токов машины
25 переменного тока, в качестве которой может использоваться асинхронная машина с короткозам«;I-lyтым ротором или синхронная машина.
В соответствии с принципами частотно30 токового управления указанные управляющие напряжения должны формироваться следующим образом:
1669073
Uf = Uf slgncos ол; (I
Ug = Ug signsln on.
II I (3) Up<><= Uf + Ug
I I II (4) U<:>g = Uf><> UB= Uc» signcos on; Ug UcTQ signcos ол; (6) U5= 0 ð slgnsin vn (7) Указан>(ые напряжения О(, Ug поступа( ют на управляющие входы модуляторов 3 и 2, на опорные входы которых подаются с:1ответственно напряжения sign cos vn, sIgnsln on с выходов генератора высокой частоты 6 (в- частота колебаний). На B»(xopax модуляторов 3, 2 получают Выходы л1одуляторов 2 и 3 вкл>очены в последовательную цепь с обмоткой ротора (обмоткой возбуждения) СКВТ 1, т. е. На обмотках статора СКВТ 1 получают Uc» UIo cos Q t где Q- частота вращения ротора СКБТ 1. На выходах фазочувствительных вып рямителей 4. 8 и 5, 9 получают С учетол1 (3 — 5) и (6) получа юг 04= Ug со$ S2 08= Uf cos 2 t Ug= Uf sIn O t U5== Ug $! и O г Подставляя значения 0 и Ug из (2) и 1 1 попарно су((мируя полученные сигналы (UB — 05) и (04(-0 ) с соответствующими знаками на выходах сумматоров 10 и 11, получают напряжения Оп Ug соответстВую щие (1). Таким образом, в ус ройстве формируются напряжения, удовлетворяющие требованиям частотно-токового управления, т, е. изменяющиеся с частотой, определяемой суммой частоты отдельного параметрического задатчика частоты скольжения и час15 1olbl враще>(ия ротора (.(Bøè>(û и;-ре(,енного тока, и с ал <(литудой, определяемой кеадратурной г уммой дBóõ независимых сиг((алов задания lioc (Оя нного ТОка Г1ри этом благодаря тому, что для В03бужде((ив С К ВТ испол ьзуется одна обмотка »а роторе, обеспе(((веется более Высокая идентичность коэффициентов трансформации от ротора к обмоткал1 статора, B следователь>(о и более высокая точность (на 5 -10 Д) формирования Выходных управляюших напряжений B сравнении с известным решением, Формула изобретения cDopraIipoBa1Bn(управляющих сигналoB д.-я управления элекгроприводом пе- ременного тока, содержащий датчик углового положения для установки на вал электричегкой машины электропривода переменного тока, Выполненный в виде синусно-косинусного враща>ощегося транс<1 орматора, два модулятора, два фазочувстеительных выпрямителя, генератор высокой частоты и блок задания управляющих сигналое с двумя выходами, каждый из которык соединен с управляющим входом одного из упомянутых модуляторов, опорнь и вход одного из модуляторов соединен с опорными входами фазочувстеительных Выпрял1ителей и ,"(одключен к выходу генератора высокой частоты, синусная и косинусная ь> одные обмотки Вращающегося трансформатора подключе»ы соотеетстьенно к управляющим Входам первого и второго фазочувствительнык Выпрямителей. о т л и 4 а юшийся тем, чтс>, с целью повышения точности, си>(усно-Koc>1>(ócíû» вращающийся трансформагор выполнен с одной обмоткой возбуждения, генератор высокой частоты с>(абжен ВТор»>М Выходом и Введены третий и четвер1ый фазочувствительные выпрямители, два сумматора, входы одного из которых соединены с выходами nepnoro и четвертого фазочуестеител>.ных Вь>прямителей, входы второго сумматора подключены к выходам BTopo(o и третьего фазочуествительных выпрял1ителей, а выходы сумм;торов образуют выходы формиро ателя управляющих сигналов, опорные Входы третьего и четвертого фазочуBстBèòåëbíûõ выпрямителей обьединены с опорным Вкодол(второго модулятора и подключены к второму выходу генератора высокой (астоты, одни выходные выводы модуляторов обьеди»ены, а другие их выходные выводы соединены с выводами обмотки Возбуждения синусно-косинусного вращающегося трансформа1 ора
