Способ управления частотным электро-приводом

 

IÑÊÐÏÎ ðÀð ф ф" т °

В

4 Р

® Молоте„

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 509967 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Лаявлено11.02.74 (21) 1095191/24-7 с присоединением заявки № (25) Приоритет 1 (51) Р,1. Кл. 11 0 Р /- 1.

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (43) Опубликовано05.04.76. Бюллетень № 13 (53) УДК 621.313.333 .072.9.077.7(088.8) (45) дата опубликования описания31 08 7С (?2) Авторы изобретения

В. Г. Яцук, С. А. Журавлев, П. Д. Андриенко и С. Ф. Вуряк

j t) Заявитель ((1) СГ1ОСОВ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Предлагаемый способ относится к автоматизированным электроприводам с применением тиристорных преобразователей частоты и может использоваться для реализации наиболее рациональных режимов частотно-регули5 руемых электроприводов.

Известный способ управления частотного электропривода реализует режим постоянства потока двигателя. Согласно этому способу заданная величина момента двигателя преобразуется в заданные значения тока и

Ф частоты тока ротора 3 и f„, П.>сл» сложения сигнала частоты тока ротора и сигнала, пропорционального скорости врашения двигателя, образуется заданное значение частоты статора

Далее с помощью:функциональных преобразователей сигналы J 2 и f преобра." Ь и

20 эуют в задаюший сигнал, пропорциональный

Ф намагничиваюшему току двигателя ), ком торый поддерживается постоянным.

Постоянство .этого сигнала означает постоянство магнитного потока двигателя.

2

Недостатки такого способа управления заключаются в значительном числе преобразований сигналов, что приводит к увеличению погрешности выходного сигнала; в невозможности обеспечения точной стабилизации потока двигателя в переходных режимах, что обусловлено косвенными методами определения потока двигателя; в невоэлложности получения минимальных потерь в двигателе при любом характере нагрузки, поскольку такой режим требует регулировки потока в зависимости QT момента нагрузки; в сложности технической .реализации способа, связанной с необходимостью разработки функциональных преобразователей с высокой точностью стабилизации параметров и линейностью характеристик.

По предлагаемому способу с целью обеспечения режима nocTQBpcTBB абсолютногo скольжения для любого значения частоты и. нагрузки в интервале от холостого хода до номинальной и режима постоянства по"ока при нагрузках вьпце номинальной на вход системы регулировани,т поступают сигна: ы заданной и действительной скоро.:Ti!.

509967 же сигналы токов на входе и выходе преобразователя, осуществляе TcH суммирование в импульсном виде частоты вращения потора двигателя, заданной номинальной частоты тока ротора и частоты дополнительного 5 функционального преобразователя, выходной сигнал которого изменяется от нуля до значения К(f — f ) при изменении

2 крит тока нагрузки от ) до ), причем крит 1О суммарная частота подается на пересчетиую схему и определяет в конечном счете выходную частоту преобразователя. Кроме того, с целью упрощения суммирование указанных выше частот осуществляют путем 15 импульсного сложения сигналов двух независимых механических систем специального датчика с магнито-электрическим сумматором импульсов, причем сигнал одной системы определяется скоростью вращения приводного двигателя, а сигнал второй системы определяется в зависимости от заданной ° частоты тока ротора и сигнала функционального преобразователя.

Устройство, с помощью которого может быть реализован данный способ, представлено на чертеже.

Устройство состоит из преобразователя частоты на основе управляемого тиристорного выпрямителя 1, сглаживающего (С фильтра 2 и независимого тиристорного инвертора 3, к выходу которого подключен приводной асинхронный двигатель 4 с короткозамкнутым ротором, Управление тиристорами выпрямителя и инвертора упомянутого преобразователя частоты осуществляется соответственно регуляторами напряжения 5 и частоты 6. К входу регулятора напряжения 5 подключены суммирующие операционные усилители 7 и 8, на входы которых подаются сигналы с датчиков тока 9 и 10, помещенных на входе и выходе преобразователя частоты и с выхода специального датчика 1 1, установленного на валу

45 приводного электродвигателя. На входы датчика скорости подаются сигналы с выхода асинхронного двигателя; сигнал, пропорциональный его скорости, сигнал, пропорциональный частоте тока ротора, и сигнал с датчика тока 10 через функциональный преобразователь 12. Выход датчика скорости 1 1 подключен через пересчетную схему 13 ко входу регулятора частоты, Устройство работает следующим образом.

Управляющими сигналами для электропри55 вода являются заданная частота скольжения К, вводимая в контур регулиро2эад вания выходной частоты преобразователя, и заданная скорость вращения двигателя пп

К (f — 1 ), вводимая в контур ре2 зад гулирования выходного напряжения.

В исходном состоянии начальная выходная частота инвертора 3 определяется заданной частотой скольжения К, (1 гнал эа 2зад дания по скорости через усилит пи 7 и 8 воздействует на тиристорный внп як и."ель 1 и определяет в конечном счете выходце. напряжение преобразователя, Ограничение выходного и входного тока преобразователя на заданном уровн» книг обеспечивается введением сигналов датчи— ков тока 9 и 10 на вход усилителя 7, п и этом сигнал активной составляющей тока двигателя )0 поступает на функциональ— ный преобразователь 12, обеспечивающий корректировку частоты ротора в за вис имости от нагрузки. При значениях тока д oq выходной сигнал функционального преобразователя 12 отсутствует, При изменении тока в пределах 3gн < 3, < 3 выхода. крит. ной сигнал блока 12 изменяется соответственно от 0 до К(— t )..

2крит. 2н

Таким образом, начальная частота на выходе инвертора може — изменяться в эави симости от нагрузки в пределах от

2ном до

2 крит.

При разгоне двигателя 4 выходная частота датчика скорости K(/ - ) ( суммируется в импульсном виде с заданной частотой скольжения К 2 и частотой

2 зад, функционального преобразователя, и результирующая частота К f поступает на пере1 счетную схему 13. Выбор коэффициента "К" определяется из условия получения на вы» ходе пересчетной схемы частоты, равной

2 ть f, где ъ — число фаз на выходе инвертора. При такой структуре выходная частота тиристорного преобразователя устанавливается без использо, зния задающего генератора тактовых импульсов. Поскольку частота скольжения в любых режимах работы не может превысить значения

2 крит, двигатель всегда находится на устойчивой ветви механической характеристики. При о увеличении скорости до заданного значения входной сигнал усилителя 8 уменьшается до такой величины, которая определяет поддержание выходного напряжения тиристорного преобразователя с заданным скольжением, При неизменном задании скорости

К(/ — () стабилизация последней

2 эад. г;О ncggy

Способ управления частотным электроприводом, заключающийся в том, что управление преобразователем осуществляют через регулятор напряжения сигналом обратной связи по скорости и по току на входе или выходе преобразователя, а также через регулятор частоты сигналом частоты тока ротора и частоты вращения ротора двигателя, отличающийся при изменении нагрузки осущес Гвляется с

110мсь1ью регулятора напряжения по анало» гии с рриводом постоянного тока, Таким образом, структурная схема частотного эле ктро привода с в втоматичес кой установкой частоты может бьггь реализована с помощью Гипового регулятора привода постоянного тока.

Формула изобретения

TGt4 что, с не:1ью ав,"О . <1т11 !иск !1 i> Обс: .. 1

НЕЧЕНИЙ РЕЖИМа ПО(ГОЯНС ГИЖ «ОСО. 1ЮГ1101 s ско11ежения для л1обого з11а 1ения 1ас 1 О Гь. при изменениях нагрузки c t хэ11остоГО хо1а

5 до номинальной и режима постоя11г 1 1;. ш;— тока при нагрузках, больших HQt,1ш1.к.."11О1, упомянутые сигналы, пропорц.1ональ11ь1е аI

Данноф ЧаСТОТЕ Тока РОТО(за И ЧЯС Готс. : bj)6 щения ротора, суммируют в импул:.сном ьи1р де во всех режимах, а при превышении током двигателя номинального значеги:я ь сумматор вводят дополнительный С1ггнал частоты с Выхода функыиональчого преобразователя, выходной сигнал которого из15 меняются до нуля до К(f,о — f,, ) НР11

2крйт 2н изменении тока нагрузки От номинального до критического, причем упомянутой сум,::.- .Иой. частотой управляют через пересчег20 ную схему и регулятор частоты преобразователя.

509067

Составитель Г (Засильев

Заказ 7>3

Тираж HBQ

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комнтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 1l3035, Раушскаи наб., 4 филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В фельдман Ter Pea

h. 1(одурушина КоРРек îÐ Л bpaxrrrrrra