Устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик

<и>987771 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 08.06.81(2! } 3299735/24 07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (5! }M. Кл .

Н 02 Р 7/42

Гасударственный кемнтет по делам наобретеннй н етнрмтий

Опубликоваио07.01.83. Бюллетень № 1 (53 } УД 1(621.316. . 71 8.5(088.8) Дата опубликования описания 07.01.83

И. М. Столяров, Г, А. Колтон, Г. А. Синельников и Н. И. Литв«|нов

«

Ленинградский ордена Ленина, «ордейа Ойт> |дай.

Революции и ордена Трудового Красногст.".Знщт|е

| горный институт им. Г. В. Пл4хаиова:,и,Ленинг проектно-экспериментальное отделение Бсес>окй государственного научно-исслЕдоватепльскдго и института "ПроектэлектромонтЕЖ (72) Авторы изобретения (7«) Заявители

oro (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫМ

ПОТОКОМ А СИ НХ РОН НОЙ МА Ш И НЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования магнитного потока в асинхронных машинах в системах и механизмах общепромышленного назначения.

Известно устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины, содержашее три измерительные катушки, расположенные на статоре асинхронной машины, три интегратора, соединенные с выпрямителем, задатчик потока, регулятор потока, выход которого подключен к первому входу блока умножения, второй вход блока умножения соединен с входом управления тиристорного преобразователя частоты, соединенного со статорны» ми обмотками асинхронной машины (1 ) . . Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности работы, так как в нем не производится управление го магнитным потоком в пеоеходных режимах.

Наиболее близким к. изобретению по технической сушности является устройство для управления магнитным по2 током асинхронной машины, содержашее установленные на статоре асинхронной машины две измерительные катушки, пер- . вая из которых через первый интегратор подключена к одному из входов вычислителя модуля вектора потока, другая через второй интегратор подключена к второму входу вычислителя модуля вектора потока, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, определитель частоты врашения вектора потока, входы которого соедине ны с измерительными катушками и выходами интеграторов, а выход — с вторым входом первого блока умножения, выход которого через первый вход первого сумматора и регулятор потока связан с входом управления напряжения преобразователя частоты, соединенного со статорными обмотками асинхронной машины, вычислитель квадрата модуля производной потока, подключенный входами к измерительным катушкам, второй сумматор> задатчик потока и задатчик частоты, соединенный с входом управления частоты преобразователя частоты (2 3.

В этом устройстве выделяется сигнал, пропорциональный модулю потокосцепления, который сравнивается с сигналом задания. Образующийся сигнал подается на р ãóëÿòop. Затем этот сигнал умножается на частоту Lop вра цения век5 тора потока. Таким образом, образующийся контур регулирования установившегося сигнала имеет коэффициент усиления

Ktu„<>,где Н - коэффипиент усиления регуляторз. Общее значение коэффициента

j, æ<„or ðàíè÷åíî условиями устойчивости

1 в системы, так как величина частоты вращения вехтора. потока определяется частотой напряжения статора. Например, если -."астота напряжения составляет

50 Гц и число пар полюсов машины

=- 1 то ы, = 314 1/с и даже при

2О небольших коэффициентах передачи регулятора (Е = 5) получается большой общий коэффициент передачи контура при малом коэффпцпенте регулятора. Это обстоятельство or pàí ãrèâàåò точность управления магнитным потоком асинхронной машины. !

Яель изобретения - повышение точности управления магнитным потоком асинхронной машины, Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины введены блок возведения в квадрат, вычислитель модуля напряжения и второй блок умно- жения, входы которого подключены к вы35 ходам задат иков потока и частоты, а выход = к второму входу первого сумматора, при - ;áëîêà возведения в квад рат под ключе н к выходу первого блока умножения, а его выход и выход

40 вычислителя квадрата модуля производной потока через второй сумматор подключен к первому входу вычислителя модуля напряжения, второй вход которого соединен с выходом регулятора потока, 45 а выход - с входом управления напряжением преобразователя частоты.

Такое устройство обеспечивает более высокую точность потому, что на BbDcogB регулятора сравниваются величины

0. 0 о о > . и ь Ч, где rt, заданные значенПя частоты и модуля вехтора потохосцепления, tv<., фактические значения частоты и модуля вектора потокосцепления.

На чертеже представлена структурная схема устройства для управления магнит ным потоком асинхронной машины.

Устройство содеркит асинхронную машину 1 с измерительными катушками

2 и 3, интеграторы 4 и 5, определитетп

6 частоты вращения вектора потока, вь|числитель 7 модуля вектора потока, первый 8 и второй 9 блоки умножения, первый сумматор 10, регулятор 11 потока, преобразователь 12 частоты, вычислитель

13 квадрата модуля производной потока, блок 14 возведения в квадрат, второй сумматор 15 и вычислитель 16 модуля напряжения.

Входы измерительных катушек 2 и 3 соединены с входами интеграторов 4 и

5 и определителя 6 частоты вращения вектора потока, на входы которого также подсоединены выходы интеграторов 4 и

5. Выходы интеграторов 4 и 5 подключены также к входам вычислителя 7 модуля вектора потока. Выходы определителя

6 частоты вращения вектора потока и вычислителя 7 модуля векторна потоха подключены к входам блока 8 умножения, выход которого подсоединен к входу первого сумматора 10. Второй вход первого сумматора 10 подключен к выходу второго блока 9 умножения, первый и второй входы которого соединены с выходами задатчиков потока и частоты соотвественно. Выход первого сумматора

10 подсоединен к входу регулятора 11 потока, выходом подключенного к первому входу вычислителя 16 модуля напряжения, второй вход которого подключен х выходу второго сумматора 15.

К выходам измерительных катушек

2 и 3 подключен вычислитель 13 квадрата модуля производной потока, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 15, на первый вход которого подключен выход блока 14 возведения в квадрат, вход которого подключен к выходу первого блока 8 умножения, Вы- ход вычислителя 16 модуля напряжения подключен к входу управления напряжением преобразователя 12 частоты.

Устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины работает следующим образом.

Магнитный поток асинхронной машины индуктирует ЭДС в измерительных катушках 2 и 3, установленных в ортогональ- . ных осях статора.

На выходах интеграторов 4 и 5 формируются мгновенные значения составляющих потока. По выходным сигналам интеграторов 4 и 5 в вычислителе 7 модуля вектора потока образуется сйгнал

5т пропорциональный модулю вектора потока.

По выходным сигналам интеграторов 4 и 5 и измерительных катушек 2 и 3 в определителе 6 частоты образуется сигнал, пропорциональный частоте w

5 .вращения вектора потока.

На выходе блока 8 умножения получаем е =)(ю,„.ч

8 е гп

По выходным сигналам измерительных 10 катушек 2. и 3 в вычислителе 13 фор мируется сигнал

3 2 и е =М =К ж у 2+

6 и а< "8 " + а

01 где - производная потока, Ч аь

3Ч вЂ” оровввовввв модуля векторе потоке, На выходе блока 14 формируется сигнал

14 14 (М 51п)

25 а на выходе сумматора 15 формируется сигнал д.

Вт t5 13 Н Ю dt

30 т.е. вьщеляется переходная составляющая в сигнале задания напряжения статора.

На входы блока 9 умножения подаются о сигналы, пропордиональные заданию 4

О Ьп) потока и заданию u).+ частоты вращения вектора потока. На выходе блока 9 умЬ ножения образуется сигнал... о

9 "9 4 5 5тп

В сумматоре 10 сигналы е9и ев сравнив ваются е,о=Кэщю Ю, .-К,ЫМФ,„рь(ю, y ) и передаются в регулятор 11 потока, на выходе которого формируется сигнал е„„= К„,.й (< ре„), 5 где К.„„ — коэффициент передачи регулятора 11 потока, 50

Для того, чтобы обеспечить вь.сокую точность управления, сигнал задания должен содержать информацию как об установившейся составляющей Lu Ч

5 напряжения статора, так и о переходной

dÓ составляющей

Эе . Сигнал, пропорциосИ

-нальный квадрату переходной составляю11 6 шей, образующийся на выходе сумматора

15 подается на вход вычислителя 16 модуля напряжения, .другой вход которого роЬключается к выходу регулятора 11 потока. Сигнал c sbucona вычислйтеля

16 модуля напряжения подается на вход управления напряжением преобразователя

12 частоты.

Вычислитель 16 модуля напряжения работает согласно выражению

45 е =е + —.

1Ь -и Яе„„

Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным обеспечивается возможность установления более высоких коэффициентов передачи регулятора потока, благодаря чему повышается и точность управления магнитным потоком в асинхронной машине.

Формула изобретения

Устройство для управления магнитным потоком асинхронной машины, содержащее установленные на статоре асинхронной машины две измерительные катушки, первая из которых через первый интегратор подключена к одному из входов вычислителя модуля вектора потока, другая через второй интегратор подключена к второму входу вычислителя модуля вектора потока, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, определитель частоты вращения вектора . потока, вкоды которого соединены с измерительными катушками и выходами интеграторов, а выход - с вторым входом первого блока умножения, выход которого через первый вход первого сумматора и регулятор потока связан с входом управления напряжения преобразователя частоты, соединенного со статорными обмотками асин- хронной машины, вычислитель квадрата модуля производной потока, подключенный входами к измерительным катушкам, второй сумматор, задатчик потока и задатчик частоты, соединенный с входом управления частоты преобразователя час- .

"оты, отличающееся .тем, что, с целью повышения точности управления, в него введены блок возведения в квадрат, вычислитель. модуля напряжения и второй блок умножения, входы которого подключены к выходам задатчиков потока и частоты, а выход — к второму входу

7 0877 li 8 первого сумматора, при этом вход блока а выход - с входом управления напряженивозведения в квадрат подключен к выходу ем преобразователя частоты. первого блока умножения, а его выход Источники информадии, и выход вычислителя квадрата модуля принятые во внимание при экспертизе производной потока через второй сумматор5 1. Патент США №4011489, 1977. подключены к первому входу вычислителя 2. Авторское свидетельство СССР модуля напряжения, второй вход которого по заявке № 2870897/24-07, соединен с выходом регулятора потока, кл, Н 02 Р 5/34, 1980.

Составитель A. Жилин

Редактор А. Orap Техред С. Мигунова Корректор Г, Огар

Заказ 10322/44 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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