Электропривод переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссиоз Советсиик

Соцнаянстичесиих

Республик

< п989731 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 29.12.80 (21)3226664/24-07 с присоеаинениеи заявки № (23) Приоритет (51)NL. Кл.

Н 02 Р 7/42

Гееударстееллый кемлтет

СССР

Опубликовано . f5.01.83. Ькмлетень ¹ 2

Дата опубликования описания 16.01.83 ио делам лзебретеилй и еткрытяй (5З) УДК 621.313. .3.072.9 (0&8.8) р . р

В. А. Ерухимович, С. О. Кривицкйи-,: Ъ. "Щ,Цики ин, Ю. Л. Шинднес и И. И. Эпатейй;"-,-,, ть:

1

1 с

Научно-исследовательский электротВхничаски и институт Производственного объединения X3H3" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКтрСПрИВОд ПЕРЕНЕННОГО TOKA

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах и машинах, требующих плав.ного перехода от пускового режима к режиму частотного управления.

Известен электропривод с машиной двойного питания и преобразователем частоты с непосредственной связью, блоком задания и формирования активной и реактивной составляющих токов ротора и статора, блоками прямого и обратного преобразований координат, управляемых от генераторов гармонических функций, с. использованием управляющих сигналов, заменяющих сигналы с выхода датчика углового положения ротора 1.11.

Наиболее близким к изобретению является электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электро" двигатель с преобразователем частоты в цепи ротора, блок формирования гармонических сигналов, выходы которого соединены с опорными входами бло2 ка прямого преобразования координат, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя частоты, а аналоговые входы — с выходаа ми блока формирования активной и реактивной ооставляющих тока ротора, которые соединены с задающими входами блока регулирования скольжения, информационные входы которого соединены с выходами по активной и реактивной составляющим блока вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора, входы которого подключены к выходам датчиков тока и напряжения статора и объединены с входами блока вычисления потокосцепления статора, выход которого подключен к одному из входов блока деления, сумматор 2 .

Недостатком известных электропривддов является возникновение всплесков тока и бросков электромагнитного момента во время коммутации обмоток ротора с пусКового реостата или короткозамыкателя на выход преобразователя частоты, что снижает надежность и точность работы электропривода.

Цель изобретения - повышение на- дежности и увеличение точности .

Указанная цель достигается тем, что в электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с преобразователем частоты в цепи ротора, блок формирования гармонических сигналов, выходы которого . соединены с опорными входами блока прямого преобразования координат, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя частоты, а . аналоговые входы - с выходами блока формирования активной и реактивной. составляющих тока ротора, которые совдинены с задающими входами блока регулирования скольжения, информационные входы которого соединень с выходами по активнои и реактивной составляющим блока вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора, входы которого подключены к выходам .датчиков тока и напряжения статора и объединены с входами блока вычисления потокосцепления статора, выход которого подключен к одному из входов блока деления, сумматор, введены блок .памяти и два ключевых блока, выход датчика тока ротора снабжен индикатором фазы тока ротора, а блок

; формирования гармонических сигналов снабжен управляющим входом, к которому через первый ключевой блок подключен выход индикатора фазы тока; ротора, а к задающему входу подклю. чен выход сумматора, один из входов которого подключен к выходу блока per гулирования скольжения, а другой вход - к выходу блока памяти, вход которого через второй ключевой блок подключен к выходу блока деления, другой вход которого подключен к выходу по активной составляющвй блока вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора.

На чертеже изображена функциональ.ная схема электропривода переменного тока.

Асинхронный электродвигатель 1 с фаэным ротором содержит в цепи ротора короткозамыкатель и пусковой реостат

2, преобразователь 3 частоты, работающий в режиме источника тока, а также датчик 4 тока ротора, датчик 5. и датчик 6 напряжения в цепи стато731 ра, к выходам которых подключены блок 3 вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора и блок 8 вычисления потокосцепления статора, блок 9 деления один из входов которого подключен к выходу блока 8, а другой - к выходу по активной составляющей тока ротора блока 7, выход блока 9 через ключевой блок 10 под1р ключен к блоку 11 памяти, выход которого присоединен к одному из входов сумматора 12, выход которого соединен с задающим входом блока t3 формирования гармонических сигналоь, управляющий вход которого через ключе. вой блок 14 подключен к индикатору фазы на выходе датчика 4, выходы блока 13 подключены к опорным входам блока 15 прямого преобразования коордйнат, многофазный выход которого соединен с управляющим входом поеобразователя 3,блок 16 регулирования скольжения содержит регулятор 17 пропорционально-интегрального типа, входом соединенный с выходом фазового дискриминатора 18, информационные входы которого соединены с выходами блока j а задающие объединены с аналоговыми входами блока 15 и под30 ключены к выходу блока 1 9 формирования сигналов задания активной и реактивной составляющих тока ротора, содержащего блок 20 слежения за частотой сети, содержащий датчик частоты напряжения сети, кварцевый генератор и компаратор на выходе, блок 21 задания скольжения, блок 22. задания составляющих тока ротора, выходы которого образуют выходы блока 19,а

40 вход соединен с выходом сумматора

23, один из входов которого соединен с выходом блока 20, а другой - с выходом блока 21 °

Электропривод переменного тока функционирует следующим образом.

В режиме. разгона обмотки ротора . подключены к пусковому реостату 2, а в короткозамкнутом режиме - к короткозамыкателю, выход преобразователя 3 отключен от обмоток рото5О ра, ключевой бпок 14 осуществляет соединение индикатора фазы на выходе датчика 4 с управляющим входом блока 13, ключевой блок 10 осуществляет соединение между блоками 9 и 11.

55 При этом непрерывно на управляющий вход блока 13 поступает синхросигнал, информирующий о переходе через нуль кривой тока в одной из фаз, 989731

Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с преобразователем частоты в цепи ротора, блок формирования гармонических сигналов, выходы которого соединены с опорными входами блока прямого преобразования координат, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя частоты, а аналоговые входы - с выходами блока фор ирования активной и реактивной составляющих тока ротора, которые соединены с задающими входам блока регулирования скольжения, информационные входы которого соединены с выходами по активной и реактивной составляющим блока вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора, входы которого подключены к выходам датчиков тока.и напряженяя статора и объединены с входами блока вычисления потокосцепления статора, выход которого подключен к одному из входов блока деления, сумматор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения надежности и увеличения точности, в него введены блок памяти, два ключевых блока и выход датчика тока ротора снабжен индикатором фазы тока ротора, а блок формирования гармонических сигналов снабжен управляющим входом, к которому через первый ключевой блок подключен выход индикатора фазы тока ротора, а к задающему входу подключен выход сумматора, один из входов которого подключен к выходу блока регулирования скольжения, а другой вход - к выходу блока памяти, вход которого через второй ключевой бпок подключен . к выходу блока деления, другой вход которого подключен к выходу по активной составляющей блока вычисления активной и .реактивной составляющих тока ротора.

5 обмоток ротора, На задающий вход блока 13 приходит сигнал о текущем значении скольжения с выхода сумматора 12, на один из вхсдов которого поступает нулевой сигнал с выхода блока 16, а на другой из входов - сигнал непрерывно запоминающийся в блоке 11,à вырабатываемый в блоке 9 как частное от деления вычисленного сигнала активной составляю- и} щей тока ротора на вычисленный сиг" нал потокосцепления статора. В блоке 7 непрерывно:вырабатываются сигна- лы активной и реактивной составляющих тока ротора и подаются на инфор- 1у мационные входы блока 16, но на его выходе сигнал отсутствует, так как

pBBHbl нулю игналы на его задающих .входах. Поэтому отсутствуют сигналы и на аналоговых входах блока 15. В 2 момент коммутации обмоток ротора на выходе преобразователя 3 частоты размыкаются ключи в блоках 10 и 14, при этом на выходе блока 11 запоминается сигнал о величине скольжения в мо" gy мент коммутации, который спадает. до нуля по мере возникновения сигнала на выходе блока 16 . Начальная .фаза сигналов с выхода блока 13 задается, - такой, при которой разомкнулся ключ в блоке 14. Блок 22 также начинает вырабатывать сигналы задания активной и реактивной составляющих тока ротора, поэтому на входах блоков

15 и 18 появляются аналоговые сигнаМ лы. tlocae спадания до нуля сигнала на .- выходе блока 11 его функция переходит полностью к.блоку 16. Скорость вращения регулируется за счет из" менения сигнала на выходе блоыа 21, с:...которым суммируется сигнал с выхода блока 20, пропорциональный отклонению частоты питающей сети,от номинальной. Благодаря этому скорость вращения оказывается инвариантной относительно фпуктуаций частоты,. питающей сети. Активная составляю" щая тока ротора формируется пропор" ционально сигналу с выхода суммато-. ра 23, а реактивная составляющаяпропорционапьно сигналу с выхода по" тенциометрического задатчика, расположенного в блоке 22.

Таким образом, изобретенйе позво-. ляет уменьшить число простоев технологического оборудования за счет сокращения аварийных витуаций при коммутации обмоток ротора асинхрон- ного электродвигателя, а также йо- высить точность поддержания скорости ротора.

Фэрмула и зобре тени я

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

И 675568, кл. Н 02 P 7/42, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 29М678/24-07, кл. Н 02 P 7/42, 1979.

989731

Составитель И. Волошиновский

Техред E.Õàðèòoí÷èê Корректор А. Дзятко

Под пи сное

Филиап ППП "Патент"., r. Ужгород, ул. Проектная„4

Редактор Н. Швыдкая

Заказ 11148/77 Тираж 685

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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