Электропривод

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистические

Республик »888312

К АВТОРСКОМУ СВИАЕТЕЛЬСТВУ (8! ) Дополнительное к авт. саид-ву К 746826 (22) Заявлено 11. 12. 73 (21) 1975325/24-07 с присоединением заявки М(23) П риоритет (51)М. Кл.

Н 02 Р 5/06 Ъеударотееииый комитет

СССР ио делам иаооретеиий и открытий (53) УДК 621. 316:. .722.1(088.8) Опубликовано 07.12.8I . Бюллетень Юе 45

Дата опубликования описания 07 (72) Авторы изобретения

В. И. Марцинюк, Г. А. Пархоменко и Н. А. а рх<рецкс@,-, !:, о (71) Заявитель

° (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД!

О!

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при

) создании регулируемых электроприводов и систем автоматического регулирования на базе вентильных или бесщеточных двигателей постоянного тока.

В основном авт.св. V 746826 описан Формирователь сигналов управления, регулятбры амплитуды, преобразователь частоты, функциональный преобразователь, задатчик угла между векторами напряжения и ЭДС возбуждения синхронного двигателя, генератор синусоидального напряжения и двухфазный синхронный двигатель $1).

В схеме указанного электропривода не обеспечивается регулировка угла между векторами напряжения и ЭДС возбуждения синхронного двигателя при применении трехфазного синхронного

20 двигателя.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что в схему ,предлагаемого электропривода введены три масштабных устройства с двумя выходами каждое, три сумматора фаз, два регулятора амплитуды, причем первый выход формирователя сигнала управления подключен к первому масштабному устройству и второму сумматору, фаз, второй выход формирователя сигнала управления подключен к второму мас° штабному устройству и третьему сум матору фаз, второй выход формирователя сигнала управления подключен к второму масштабному устройству и третьему сумматору фаз, первые выходы первого, второго и третьего масштабных устройств подключены соот-. ветственно к первому, третьему и пятому регуляторам амплитуды, вторые выходы масштабных устройств подключены соответственно к вторым входам первого, второго и третьего сумматоров фаз, выходы которых подключены к входам второго, четвертого и lUpcTO

888312

У, го регуляторов амплитуды соответственно, управляЮщие входы первого, третьего и тГятого регуляторов ампли-. туды подключены к косинусному выходу

Функционального преобразователя, а управляющие выходы второго, четвертого и шестого регуляторов амплитуды подсоединены к синусному выходу функционального преобразователя, выходы первого и второго, третьего и четвер- 1о того, пятого и шестого регуляторов амплитуды подключены через сумматор и демодулятор к первому второму и третьему входам преобразователя частоты соответственно, вход формирователя сигнала управления, вторые входы функционального преобразователя и демодуляторов подключены к выходу генератора синусоидального напряжения.

При таком построении схемы электро, привода регулирование угла между век торами напряжения и ЭДС холостого хода синхронного двигателя является . возможным в случае применения трехфазного синхронного двигателя.

Изобретение поясняется чертежами:

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемогО электропривода; на фиг. 2 — эпюры напряжений на выходах Формирователя сигналов управления; на фиг. 3 - векторная диаграмма.

Предложенный электропривод состоит из.формирователя сигнала управления 1, масштабных устройств 2, 3, 4, сумматоров фаз 5, 6, 7>регуляторов амплитуды 8-13, сумматоров 14, 15, 16, 35 демодуляторов 17, 18, 19, преобразова-. теля частоты 20, трехфазного синхронного двигателя 21, генератора синусоидального напряжения 22, задатчика угла между векторами напряжения и ЭДС 40 .возбуждения синхронного двигателя 23 и функционального преобразователя 24.

Формирователь сигнала управления состоит из регулятора скорости, в ка- 4s честве которого можно использовать вращающийся трансформатор и датчик положения ротора синхронного двигателя. 8 датчике положения трансфор" маторного типа ферромагнитная вставка на роторе занимает сектор 180, что соответствует двухполюсной конструкции синхронного двигателя. Первичные обмотки датчика положения ротора соединены последовательно и через вращающийся трансформатор подключены к выходу генератора синусоидального напряжения 22, 4

Свободные концы каждой пары вторичных обмоток, расположенных через о О

180 по статору и. включенных встречно, представляют выход формирователя сигнала управления. Датчик содержит три пары вторичных обмоток, причем угол между осями этих пар обмоток составляет 120, а формирователь сигнала управления имеет три выхода (0А, 0, 0 ). Напряжение несущей частот на каждом выходе модулировано по амплитуде в функции синуса угла поворота вала синхронного двигателя (см. Фиг. 2), а их огибающие составляют симметричную трехфазную систему напряжений, т.е. огибающая на первом выходе 0д формирователя сигнала управления изменяется по закону 0А 51п о, огиба", ющая Ug на втором выходе изменяется по закону 0 Sin (с +12Я и огибающая

Uc на третьем выходе по закону

0сЯ 1п(оЬ -120 ), где о -угол поворота вала двигателя;0 =0 =0 -макси-, 5.С мальные амплитуды огибающих на выходах формирователя сигнала управления.

Масштабное устройство может быть выполнено на резисторах. Каждое масштабное устройство имеет один вход. и два выхода, причем коэффициент пере» дачи по первому выходу составляет

0,866, а по второму выходу 0,5.

Р электродвигателе с трехфазным двигателем необходимо сформировать каждому выходному напряжению формирователя сигнала управления дополнительное напряжение, огибающая которого сдвинута на 90

Трехфазную,.систему напряжений можно изобразить векторами (см.фиг.3) .

Из рисунка видно, что при сложении половины вектора А и вектора С получается вектора АС, опережающий вектор А на 90 . Это сложение осуществляется на несущей частоте сумматором

Фаз.

На один вход сумматора Фаз 5 поступает напрянение с третьего выхода формирователя сигнала управления, а на другой - напряжение с первого выхода формирователя, прошедшее через масштабное устройство 2 с коэффици.ентом передачи, равным 0,5. С выхода сумматора фаз напряжение, огибающая которого относительно огибающей с первого входа сдвинута на 90,.а амплитуда равна 0,866 и поступает на вход регулятора амплитуды 9. При этом

888312

S на вход регулятора амплитуды 9 поступает напряжение с первоГо выхода формирователя сигнала управления, которое проходит через масштабное устройство ? с коэффициентом передачи, у равным 0,866. Аналогично Формируются. сигналы регуляторов амплитуды других фаз.

С выхода регуляторов амплитуды 8,9 1е напряжения поступают на сумматор 14, а затем на демодулятор 17, где и выделяется огибающая.

Рассмотрим работу предложенного электропривода. Амплитуда и фаза оги- 1 бающих на выходе Формирователя сиг" нала управления определяет скорость и направление вращения синхронного двигателя. После преобразования фаэ путем суммирования и масштабирова- . ЗФ ния их огибающие меняются no çàêîíó: с выхода масштабного устройства 2

UA ° 0,866 Sin с(,, с выхода сумматора

Фаз 3 UAG Stn(*-90о) с выхода масштабного устройства 4 Uo0,066S in с(+120 И с выхода сумматора 5 И 51п(сИ20"90 ). с выхода масштабного устройства 6

0 0,866 Sin(eL -120 ), с выхода сумматюРа фаз 7 U Sin(cl -120 -90 ).

Ори отсутствии сигнала с задатчика уг- фр ла с косинусного выхода функционального преобразоватеЛя на управляющие входы 8, 10, 12 регуляторов амплитуд пос тупает максимальное напряжение,,поэтому коэффициенты передачи этих регуляторов амплитуды максимальны. В то we время с синусного выхода функционального преобразователя на управляющие входы 9, 11, 12 регуляторов амплитуды поступает минимальное (нулевое) напряже- ние и потому коэффициенты передачи этих регуляторов амплитуды равны нулю.

Следовательно, на сумматорах суммируются максимальное и нулевое напряже" ние. Напряжения с сумматоров 14, 15, .

16:поступают на демодуляторы 17, 18, 19, где и выделяются огибающие. Фазы огибающих на демодуляторах 17, 18, 19 совпадают с фазами огибающих на первом, втором и третьем выходах формирователя сигнала управления соответст-. венно, т.е. при отсутствии сигнала с задатчика угла, пуск и работа. электро-. привода осуществляется так же, как если бы выходы Формирователя сигнала управления, минуя масштабные устройства, сумматоры Фаэ, регуляторы ампли" туды были подключены к своим демодуляторам..4

При максимальном положительном сиг нале с задатчика угла с косинусного выхода на управляющие входы 9, 11, 13 регуляторов амплитуды поступает, на" пример, максимальное положительное напряжение, при этом Фазы сигналов несущей частоты на входе и выходе регуляторов амплитуды совпадают и на демодуляторах 17, 18, 19 выделяются огибающие, совпадающие по фазе с фазами огибающих на выходах сумматоров фаз 5, 6, 7 соответственно, т.е. огибающие сдвинуты на 90" в сторону опе- . режения относительно огибающих при отсутствии сигнала с задатчика угла.

При максимальном отрицательном сигнале с задатчика угла на косинус- ном выходе Функционального преобразователя будет также нулевое направление, а на синусном — максимальное отрицательное напряжение, при этом фаза несущей частоты на выходе регуляторов амплитуды 9, 11, 13 изме" нится на 180 по отношению к входной фазе.

На выходах демодуляторов 17, ФЗ, 19 фазы огибающих изменятся на г80 по отношению к фазам огибающих на выходах сумматоров Фаз 5, 6, 7, т.е. огибающие сдвинуты на 90 в сторону о отставания от огибающих при отсутствии сигнала с эадатчика угла.

При изменении сигнала с эадатчика угла от максимального положительного до максимального отрицательного. значения, фазы огибающих будут изменяться в пределах 4 90О.

Формула изобретения

Электропривод по авт. св. М 74682( отличающийся тем, что, с целью расширения. функциональных воз . моиностей . в него введены три масшта6ных блока с двумя выходами каждый, три сумматора фаэ, причем первый выход датчика положения ротора подклю". чен к первому масштабному блоку и второму сумматору Фаэ, второй выход подключен к второму масштабному блоку и третьему сумматору Фаз, третий выход датчйка положения ротора под" ключен к третьему масштабному блоку .и первому сумматору Фаз, первые выходы масштабных блоков подключены к входам регуляторов амплитуды, соот" ветственно вторые выходы масштабных блоков подключены к вторым входам сумматоррв соответственно, выходы которых подключены к входам регуллторов амплитуды соответственно.

888312

Источники информации, принлтые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

V 746826, кл. M 02 Р 5/06, 1973.

888312

4ЪУ

Составитель Ю. Анрреев.

Редактор О. Юркова Техред F.Харитончик Корректор Е.Рошко

Заказ 10740/18 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открмтий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4