Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к управляемому олектроприво2 ду на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, питаемым or инвертора напряжения Целью изобретения является повышение надежности электропривода и снижение потерь в автономном инверторе напряжения. Для этого каждый из шасти однотипных каналов блока 8 определения знаков токовых ошибок снабжен сумматором 16 и фильтром высоких частот 15, включенным в цепь обратной связи релейного элемента 14. При этом в замкнутом контуре регулирования тока статора обеспечивается ограничение минимальной ширины импульсов управления, поступающих на инвертор и, как следствие, повышение надежности и снижение потерь. 5 ил В

СОК)3 СО(ЗЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s Н 02 P 7/42

ГОСУДАРСТВЕ11НЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕ. ЕНИЯМ И ОТКРБ; . -1ЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕ ;ИЯ ! ;, АВТОР :КО!ЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"" 21

И S 777

2п

7 7И (61) 1354380 (21) 4611575/07 (22) 30, 11. 88 (46) 23.10.91. Бюл, N 39 (71) Ивановский энергетический институт им, В.И,Ленина (72) Н,Л.Архангельский, Б,С.Курнышев, С.К.Лебедев, В,В,Пикунов, А.Б.Виноградов, В,И.Платанный и В.Д.Быков (53) 621.316.718(088.8) (56) Авторское свидетел ьство СССР

N 1354380, кл. Н 02 P 7/42, 1985, (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемому электроприво„„SU „„1686688 А2 ду на базе асинхоонного двигателя с короткозамкнутым ротором, питаемым ol инвертора напряжения. Целью изобретения является повышение надежности электропривода и снижение потерь в автономном инверторе напряжения. Для этого каждый из шести однотипных каналов блока 8 определения знаков токовых ошибок снабжен сумматором 16 и Фильтром высоких частот

15, включенным в цепь обратной связи релейного элемента 14. При этом в замкнутом контуре регулирования тока статора обеспечивается ограничение минимальной ширины импульсов управления, поступающих на инвертор и, как следствие, повышение надежности и снижение потерь. 5 ил.

1686688

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемому электроприводу на безе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, питаемым от инвертора напряжения и является усовершенствованием изобретения по основному авт, св. hh 1354380.

Целью дополнительного изобретения является повышение надежности работы электропривода и снижение потерь в автономном инверторе напряжения, На фиг. 1 представлена-функциональная схема электропривода; на фиг. 2- схема блока определения знаков токовых ошибок; на фиг. 3 и 4 — характеристики "вход — выход" блока определения знаков токовых ошибок; на фиг. 5 — временные диаграммы, поясняющие работу.

Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 (фиг. 1), подключенный статорными обмотками к автономному инвертору 2 напряжения, датчик 3 таков статора асинхронного электродвигателя 1, выходы которого подключены к входам 6floка 4 линейного преобразования токов статора, выходы которого подключены к первым входам блока 5 сравнения, вторые входы которого подключены к выходам блока 6 задания, блок 7 вычисления линейных комбинаций токовых ошибок, входы которого подключены к выходам блока 5 сравнения, а выходы через последовательно включенный блок 8 определения знаков токовых ошибок подключены к первым входам формирователя 9 знаков управляющих воздействий, вторые входы которого через последовательно включенные блок 10 определения знаков напряжений и блок 11 линейного преобразования компонент вектора эквивалентного напряжения подключены к выходам измерителя 12 вектора. эквивалентного напряжения, блок 13 преобразования управляющих воздействий, первые входы которого подключены к выходам формирователя 9 знаков управляющих воздействий, вторые входы блока 13 подключены к выходам измерителя 12 вектора эквивалентного напряжения, а выходы блока 13 преобразования управляющих воздействий подключены к объединенным пофаэно входам измерителя 12 вектора эквивалентного напряжения и управляющим входам автономного инвертора напряжения.

Блок 8 определения знаков токовых ошибок содержит шесть однотипных каналов, каждый из которых выполнен с релейным элементом 14 (фиг. 2), фильтром 15 высоких частот и сумматором 16, выход которого подключен к входу релейного зле t o,ec H ),1> З7дп5 ° H )P . а

<1

7 + 50 ech«521+ Я<7 52I н

Я<1 21

2I

21 2I ) 40

Зф <11 = ( i 5, если 5<11+5 «5<и (-5

1 <11, есл«5< 1.<5 р 5<11 «<и О) (5о,ест<< 5271 5< <7." 211 "211 0

j-5о,если )211,IIï52п И,77 0

5 < п1+ 5< г. 5 < 11 1 н < 111 О )

Я < 111 а 5< ) << 5 < Ir1 н < 177 < О ) .72п1+ Я.52711 н2111 0, 52п7 qn 5«„42111 0, т 5„,если

6 <7 5, 5<п1 (-5,если

7" <5„есл<л

Ь )»2III=(5 о есл < мента 14, первый вход сумматора 16 образует соответствующий вход блока 8, второй вход сумматора 16 подключен к выходу фильтра 15 высоких частот, вход которого

5 обьединен с выходом релейного элемента

14 и образует соответствующий выход названного блока.

Электропривод работает следующим образом.

10 Датчик 3 токов статора вырабатывает сигнал lA, Ic, пропорциональные фазным токам статора асинхронного двигателя 1. Эти сигналы поступают на входы блока 4 линейного преобразования токов статора, кото15 рый осуществляет преобразование значений фазных токов статора в ортогональную систему координат, неподвижную относительно статора. Выходные сигналы

ig, i, блока 4 линейного преобразования

20 токов статора поступают на первые входы блока 5 сравнения, на вторые входы которо- го поступают сигналы i, „l, от блока 6 задания. Блок 5 сравнения формирует выходные сигналы ф, Л1, разности между эаданны25 ми и реальными значениями токов статора асинхронного двигателя 1. С выхода блока 5 сравнения сигналы Ь„,Л 1 р поступают на входы блока 7 вычисления линейных комбинаций токорвых ошибок, который формиру30 ет выходные сигналы $7, Яг1, Яами, Я и, $11и, Я в, поступающие на входы блока 8 определения знаков токовых ошибок, который формирует выходные сигналы slgnSIi, slgnSzl, з!цпЯп1, з!дп$2п, з!9пЯпп, з!9п$2щ по урав35 нениям

1686688 где S, — постоянная величина; Hi1 — величина, характеризующая глубину гибкой положительной обратной связи, охватывающей релейный элемент 14 (фиг. 2), являющаяся функцией времени и определяемая параметрами фильтра 15 высоких частот где а — коэффициент передачи; T1, Tz — постоянные времени, причем T1 > Tz.

Характеристика "вход — выход" релейного элемента, охваченного гибкой положительной обратной связью, (фиг, 3, 4) имеет зону гистерезиса д, размер которой определяется глубиной обратной связи д=H Sp (3)

При переключении в любом из шести каналов блока 8 определения знаков токовых ошибок д в этом канале изменяется в функции времени по экспоненциальному закону (фиг. 5), Причем в первый момент времени после переключения (р - со) гистереэис д определяется выражением

Т1 р + 1 Т1 днач = 11тпа Яо = а — Яо,(4) р -+со

Т2р+1 Tz что соответствует характеристике релейного элемента на фиг. 3; в установившемся режиме (р = О) дуст = аЯо, (5) что соответствует характеристике релейного элемента на фиг. 4.

Минимальная ширина импульса Л(фиг.

5) на выходе блока 8 определения знаков токовых ошибок определяется совпадением величин ошибки тока статора Л1а асинхронного двигателя 1 и гистерезиса д релейного элемента 14 (за начало отсчета на фиг.

5 принят момент подключения релейного элемента 14 в новое состояние при условии

I As t= дуст, во всех остальных случаях ширина импульса больше минимальной) и не может быть меньше величины, задаваемой соотношением параметров а, Т1, Т2 фильтра

15 высоких частот в соответствии с (2) — (5).

С выхода блока 8 определения знаков токовых Ошибок сигналы 81Я и Я11, $1Я и Я21, 81ЯпЯ1И, 81ЯпЯ211, sign Я1ш, 819пЯ2Н! поступают на первые входы формирователя 9 знаков управляющих воздействий, который формирует управляющие воздействия 01, Uz, Оз в соответствии с алгоритмом управления. реализованном в основном изобретении, На вторые входы формирователя 9 знаков управляющих воздействий с выходов блока 10 определения знаков напряжений поступают сигналы sign01p„sign01a, signU1c, которые представляют собой знаки сигналов 01д, Ощ, 01с, поступающих на входы блока 10 определения знаков напряжением частоты . переключений полупроводниковых ключевых элементов в инверторе при сохранении оптимального закона переключений.

Формула изобретения

Злектропривод по авт, св. М 1354380, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения потерь, каждый из шести однотипных каналов блока определения знаков токовых ошибок, выполненный с релейным элементом, дополнительно снабжен сумматором и фильтром высоких частот с передаточной функцией вида: Н(р) =а Т +1 где a — коэффициТ1 р+1

Т2р+1 жений с выходов блока 11 линейного преобразования компонент вектора эквивалентного напряжения, на выходы которого поступают сигналы L4 и Ог1 с выходов измери5 теля 12 вектора эквивалентного напряжения, пропорциональные значениям компонент вектора эквивалентного напряжения. Эти сигналы формируются в измерителе 12 вектора эквивалентного

10 напряжения путем фильтрации выходных

+ + + сигналов управления О 1, 0 z, U з, которые поступают на его входы с выходов преобразователя 13 управляющих воздействий, на первые входы которого поступают сигналы

15 управления 01, Uz, Us с выходов формирователя 9 знаков управляющих воздействий, на вторь е входы преобразователя 13 управляющих воздействий поступают сигналы Ц<, 0, с выходов измерителя 12 вектора экви20 валентного напряжсния, Преобразователь

13 управляющих воздействий формирует выходные сигналы U 1. U z. U з, поступающие на входы автономного инвертора 2 напряжения, 25 Таким образом, введение в каждый из шести однотипных каналов блока определения знаков токовых ошибок фильтра высоких частот и сумматора приводит к автоматическому плавному увеличению зо30 ны гистереэиса по экспоненциальному закону при увеличении амплитуды заданных токов. С увеличением зоны гистерезиса происходит автоматическое снижение частоты скользящего режима в замкнутом контуре, "15 причем уменьшение частоты происходит таким образом, что ширина самых коротких импульсов управления автономным инвертором оказывается достаточной, чтобы не привести к срыву инвертирования, чем

40 обеспечивается в сравнении с основным изобретением повышение надежности работы. Снижение потерь определяется сни1686688 ент передачи, Т1, Tz — постоянные времени, причем Т1>Т2, при этом первый вход и выход сумматора включены между соответствующим входом названного блока и входом соСоставитель А. Жилин

Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Редактор М. Янкович

Заказ 3610 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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 нач gem ст

Sign 5

+g ответствующего релейного элемента, а второй вход сумматора соединен с выходом фильтра высоких частот, вход которого подключен к выходу релейного элемента,