Устройство согласованного управления электроприводами с электронной редукцией

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электротехнической промышленности. Технический результат заключается в согласованном вращении, управляемом регулировании скорости и возможности изменения коэффициента редукции электроприводов на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами. Устройство содержит два электропривода на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами, блок задания редукции, узел смещения, два перемножителя и блок вычисления скорости. При этом сигнал с блока задания скорости поступает на первые входы сумматоров. Выход первого сумматора соединен с входом первого электропривода и входом перемножителя. Сигнал с выхода первого электропривода поступает на вход сумматора. Соединение выхода этого сумматора со вторыми входами начальных сумматоров создает положительную и отрицательную обратную связь, соответственно. Сигналы с выхода сумматора и блока задания редукции поступают на входы перемножителя. С выхода перемножителя сигнал поступает на вход второго электропривода, выход которого соединен с входом сумматора, который соединен с другим сумматором. Выход блока задания редукции соединен с первым входом сумматора, на второй вход которого поступает сигнал узла смещения. Выход этого сумматора соединен с входом перемножителя. Выход перемножителя соединен с входом блока вычисления скорости, с выхода которого сигнал поступает на второй вход сумматора. 5 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для обеспечения согласованного по скорости управления двух электроприводов на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами, и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известно устройство, содержащее два асинхронных двигателя с соединением обмоток роторов между собой, вал каждого из которых соединен со вспомогательным синхронным двигателем, регулируемый выпрямитель, подключенный к обмоткам роторов синхронных двигателей, обмотки статоров которых соединены между собой; выпрямитель, подключенный к обмоткам роторов асинхронных двигателей, инвертор, подключенный к выходу выпрямителя через дроссель, блоки управления инвертором и регулируемым выпрямителем (см. а.с. СССР №758458, опубл. 23.08.1980).

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного устройства, относится значительная габаритная мощность электрических машин и низкий КПД системы.

Известно устройство, содержащее два асинхронных двигателя с фазными роторами, обмотки статоров которых подключены к источнику переменного тока через регулятор напряжения, а обмотки роторов соединены между собой (см. патент ПНР №89511, кл. Н02р 7/74, 1977).

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного устройства, относится значительная величина ошибки при высоких скоростях вращения двигателей.

Известно устройство, содержащее два асинхронных двигателя с короткозамкнутыми роторами, два регулятора напряжения, датчики тока, корректирующее звено и фазо-чувствительный выпрямитель (см. патент РФ №2601740, опубл. 14.10.2016),принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного устройства, относится невозможность изменения коэффициента редукции.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства согласованного управления двумя электроприводами на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами с электронной редукцией.

Технический результат, который может быть получен при реализации технического решения, заключается в согласованном вращении, управляемом регулировании скорости и возможности изменения коэффициента редукции электроприводов на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит два электропривода на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами.

Особенностью является то, что устройство содержит блок задания редукции, узел смещения, два перемножителя и блок вычисления скорости, при этом выход блока 1 задания скорости соединен с первыми входами сумматоров 2 и 3, выход сумматора 2 соединен с входом электропривода 4 и входом перемножителя 5, выход электропривода 4 соединен с входом сумматора 6, выход сумматора 6 соединен с вторыми входами сумматоров 2 и 3, создавая положительную и отрицательную обратную связь, соответственно, выход сумматора 3 и выход блока 7 задания редукции соединены с входами перемножителя 8, выход перемножителя 8 соединен с входом электропривода 9, выход электропривода 9 соединен с входом сумматора 10, выход сумматора 10 соединен с входом сумматора 6, выход блока 7 задания редукции соединен с первым входом сумматора 11, второй вход которого соединен с выходом узла 12 смещения, выход сумматора 11 соединен с входом перемножителя 5, выход перемножителя 5 соединен с входом блока 13 вычисления скорости, выход которого соединен со вторым входом сумматора 10.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1-2 приведены графики переходных процессов пуска (t=0), изменения коэффициента редукции (t=1с), действия момента M1(t=3c), на фиг. 3-4 приведены графики переходных процессов при действии управляющих и возмущающих сигналов, соответствующих фиг. 1, 2, при условии, когда параметры модели не согласованы с реальными параметрами электроприводов, на фиг. 5 представлена структурная схема устройства согласованного управления электроприводами с электронной редукцией.

Устройство содержит два электропривода на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами, блок задания редукции, узел смещения, два перемножителя и блок вычисления скорости, при этом выход блока 1 задания скорости соединен с первыми входами сумматоров 2 и 3, выход сумматора 2 соединен с входом электропривода 4 и входом перемножителя 5, выход электропривода 4 соединен с входом сумматора 6, выход сумматора 6 соединен с вторыми входами сумматоров 2 и 3, создавая положительную и отрицательную обратную связь, соответственно, выход сумматора 3 и выход блока 7 задания редукции соединены с входами перемножителя 8, выход перемножителя 8 соединен с входом электропривода 9, выход электропривода 9 соединен с входом сумматора 10, выход сумматора 10 соединен с входом сумматора 6, выход блока 7 задания редукции соединен с первым входом сумматора 11, второй вход которого соединен с выходом узла 12 смещения, выход сумматора 11 соединен с входом перемножителя 5, выход перемножителя 5 соединен с входом блока 13 вычисления скорости, выход которого соединен со вторым входом сумматора 10.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с блока 1 задания скорости суммируется с сигналом положительной обратной связи с сумматора 6 и поступает на вход первого электропривода, а также суммируется с сигналом отрицательной обратной связи с сумматора 6 и поступает на множительное звено 8, куда подается также сигнал с блока 7 задания редукции. С помощью блока 7 задания редукции задается коэффициент редукции между первым и вторым электроприводом. С блока 7 задания редукции также сигнал суммируется с сигналом узла 12 смещения и поступает на множительное звено 5, куда также поступает сигнал с входа первого электропривода. Выходной сигнал с множительного звена 5 поступает на блок 13 вычисления скорости, который определяет скорость второго электропривода без влияния момента нагрузки на него. Сигнал с блока 13 вычисления скорости вычитается из сигнала датчика скорости второго электропривода. Из полученного сигнала затем вычитается сигнал датчика скорости первого электропривода. Результирующий сигнал является обратной связью для всей системы. Узел 12 смещения предназначен для отключения работы блока 13 вычисления скорости при Кред=1.

В процессе исследования проводилось моделирование структуры, приведенной на чертеже 5. На фиг. 1, 2 приведены графики переходных процессов пуска (t=0), изменения коэффициента редукции (t=1с), действия момента M1(t=3с). Анализ полученных графиков показывает, что при пуске переходные процессы ω1 и ω2 протекают идентично. Изменение коэффициента редукции на втором электроприводе не отражается на первом. Действие момента М отражается и вторым электроприводом с учетом коэффициента редукции.

На фиг. 3, 4 приведены графики переходных процессов при действии управляющих и возмущающих сигналов, соответствующих фиг. 1, 2, при условии, когда параметры модели не согласованы с реальными параметрами электроприводов. Переходные процессы соответствуют условию Т2=2Т1. При этом переходный процесс второго электропривода практически не меняется (см. фиг. 2). В то же время в переходном процессе первого электропривода появляется реакция на изменение коэффициента редукции.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

- предлагаемое устройство позволяет реализовать режим согласованного вращения;

- схема устройства обеспечивает режим управляемой электронной редукции второго электропривода;

- предлагаемое устройство обеспечивает "отражение" момента на ненагруженном электроприводе с учетом установленного коэффициента редукции;

- в том случае, если параметры звена модели отличаются от реальных значений, при изменении коэффициента редукции в переходном процессе первого электропривода появляется динамическая ошибка.

Устройство согласованного управления электроприводами с электронной редукцией, содержащее два электропривода на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами, блок задания редукции, узел смещения, два перемножителя и блок вычисления скорости, выход блока задания скорости соединен с первыми входами сумматоров, выход первого сумматора соединен с входом первого электропривода и входом перемножителя, выход первого электропривода соединен с входом сумматора, выход которого соединен с вторыми входами сумматоров, создавая положительную и отрицательную обратную связь, соответственно, выход второго сумматора и выход блока задания редукции соединены с входами перемножителя, выход которого соединен с входом второго электропривода, выход блока задания редукции и выход узла смещения соединены с входом сумматора, выход сумматора соединен с входом перемножителя, выход перемножителя соединен с входом блока вычисления скорости, выход блока вычисления скорости и выход второго электропривода соединены с входом сумматора, выход которого соединен с входом сумматора, создающего обратную связь для первого электропривода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе распределения и преобразования электроэнергии в качестве регулируемого электрического привода насосов кустов скважин, в том числе погружных электроцентробежных насосов, размещённых на одном кусте и предназначенных для подъёма из пласта на поверхность скважинной жидкости, содержащей нефть, а также для добычи воды из водоносных пластов и для закачки воды в продуктивные нефтяные пласты с целью поддержания пластового давления, также может использоваться в качестве регулируемого электрического привода механизмов буровой установки и для других механизмов.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для генерирования многофазной системы напряжений с заданной частотой и заданным числом фаз на основе использования импульсной техники.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многодвигательном электротранспортном средстве, например в кресло-коляске, трецикле, электромобиле.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроэнергетических системах судов большой мощности как гражданского, так и военно-морского флота, содержащих два и более гребных электродвигателя с гребными винтами, для которых необходимо обеспечить работу системы электродвижения с высоким показателем энергетической эффективности без использования блоков гашения энергии торможения гребных электродвигателей.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано в системе регулируемого электрического двигателя. Техническим результатом является уменьшение габаритов.

Изобретение относится к регулированию температуры энергетической установки транспортного средства. Автоматическая микропроцессорная система регулирования температуры энергетической установки транспортного средства включает в себя охлаждающее устройство, насос охлаждающей жидкости, вентилятор, плавно управляемый электропривод вентилятора, микропроцессорный контроллер, датчик температуры энергетической, датчик мощности энергетической установки, датчик температуры наружного охлаждающего воздуха, датчик частоты вращения вала энергетической установки, датчик частоты вращения вала вентилятора, сравнивающие устройства, устройство коррекции коэффициента передачи регулятора температуры.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – уменьшение габаритов системы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использованао в системах для сжигания газа. Техническим результатом является демпфирование собственных колебаний системы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления многодвигательными электроприводами, в частности, на электрифицированных транспортных средствах.

Изобретение относится к области электротехники. Цепь развязки звена постоянного тока выполняется в комбинации с двумя инверторами, которые подключены параллельно к общей линии электропитания постоянного тока, и каждый инвертор приводит в действие один из различных тяговых двигателей, для каждого из упомянутых двух инверторов предусмотрено средство выключения для отсоединения соответствующего инвертора от упомянутой линии электропитания в случае отказа.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в опорно-поворотных устройствах, металлообрабатывающих станках, механизмах металлургического производства и других системах управления движением.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления многодвигательными электроприводами, в частности, на электрифицированных транспортных средствах.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - увеличение частоты и времени вращения вала электродвигателя.

Устройство согласованного вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами относится к области электротехники и предназначено для обеспечения согласованного вращения двух асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электротехнической промышленности. Устройство согласованного вращения асинхронных двигателей содержит два двухскоростных асинхронных двигателя с короткозамкнутыми роторами, каждый из которых содержит по две независимые группы обмоток на статоре.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям многодвигательных электромеханических приводов с микропроцессорным управлением. Технический результат - повышение надежности электромеханического привода.

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться при автоматизации технологических процессов для управления группой параллельно работающих асинхронных электродвигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для реализации плавного пуска асинхронных электроприводов общепромышленного назначения, применяемых для привода вентиляторов, компрессоров, насосов, транспортеров и др.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах механизмов в химической и металлургической промышленности. Технический результат - повышение надежности и эффективности торможения за счет улучшения условий самовозбуждения двигателей и увеличение тормозного момента.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к синхронным электрическим машинам, и может быть использовано, например, на газотурбинных электростанциях с несколькими газовыми турбинами и соединенными с ними генераторами, которые выполнены в виде синхронных машин, используемых для пуска газовых турбин.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электротехнической промышленности. Технический результат заключается в согласованном вращении, управляемом регулировании скорости и возможности изменения коэффициента редукции электроприводов на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами. Устройство содержит два электропривода на базе асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами, блок задания редукции, узел смещения, два перемножителя и блок вычисления скорости. При этом сигнал с блока задания скорости поступает на первые входы сумматоров. Выход первого сумматора соединен с входом первого электропривода и входом перемножителя. Сигнал с выхода первого электропривода поступает на вход сумматора. Соединение выхода этого сумматора со вторыми входами начальных сумматоров создает положительную и отрицательную обратную связь, соответственно. Сигналы с выхода сумматора и блока задания редукции поступают на входы перемножителя. С выхода перемножителя сигнал поступает на вход второго электропривода, выход которого соединен с входом сумматора, который соединен с другим сумматором. Выход блока задания редукции соединен с первым входом сумматора, на второй вход которого поступает сигнал узла смещения. Выход этого сумматора соединен с входом перемножителя. Выход перемножителя соединен с входом блока вычисления скорости, с выхода которого сигнал поступает на второй вход сумматора. 5 ил.

Наверх