Устройство для управления статическим преобразователем частоты Советский патент 1984 года по МПК H02P13/30 

Изобретение относится к электротехнике, в.частности к преобразовательной технике, и может быть применено в частотно-регулируемом синхрон ном электроприводе, а также для управления преобразователями вентильного электропривода. Известно устройство для управлещия статическими преобразователями для синхронного электропривода, позволяющее регулировать частоту вращения и состоящее из задающего кварцевого генератора, управляемого делителя частоты, который управляется де кадным переключателем, и распределителя формирователя lj . Недостатком указанного устройства является выход двигателей из.синхронизма при резком увеличении частоты. Наиболее близким к изобретению по технической реализации и достигае мому результату является устройство дпя управления статическим преобразо вателем синхронного электропривода, состоящее из задающего кварцевого ге нератора, подключенного к управляемом делителю частоты, который управляетс декадным переключателем, и распределителя-формирователя, выход декадного переключателя соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом задатчи ка интенсивности и первым входом ком паратора, задатчика интенсивности подключен к второму, входу компаратора,входу резистивного делителя и первому входу управляемого ключа, второй вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту, а управляющий вход ключа через одновибра тор подключен к входу компаратора, выход преобразователя напряжения в ча стоту подключен к первому входу бесконтактного переключателя, второй вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, управляюпщй вход .переключателя подключен к выходу компаратора, а выход переключателя соединен с входом распределителя-формирователя 2 . Однако известное устройство содер жит два раздельных частотных канала, которые в установившемся режиме (во избежание выхода двигателей из синхронизма при изменении скорости) должны быть согласованы по выходному параметру, т.е. по частоте, а при этом возникают определенные трудности в их построении и настройке так как требуется получить линейную характеристику код переключателя напряжение цифроаналогового преобразователя - частота преобразователя напряжения в частоту. В связи с этим преобразователь напряжения в частоту в устройстве вьшолнен таким образом, что его частота в установившем- ся режиме превыщает частоту управляемого делителя на несколько процентов. А это, в свою очередь, приводит к значительному перерегулированию и увеличению времени переходного процесса при изменениях частоты вращения электропривода. Цель изобретения - повьщ1ение быстродействия и улучшение функциональной надежности устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство дпя управления статическим преобразователем частоты, содержащее задающий кварцевый генератор, выход которого подключен к первому входу управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход декадного переключателя, распределитель-формирователь управляющих сигналов, вход которого через первый вход бесконтактного переключателя соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход предназначен для соединения с управляющими клемма-, ми преобразователя частоты, введены частотно-фазовый дискриминатор, корректирующий блок, интегратор, преобразователь напряжения в частоту, блок определения частоты, причем первьй вход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом управляемого делителя частоты, выход - с входом корректирующего блока и через блок определения частоты с управляющим входом бесконтактного переключателя, выход корректирующего блока соединен через интегратор с входом преобразователя напряжения в частоту, выход интегратора также предназначен для соединения с управлякицими клеммами одной из групп преобразователя частоты, выход преобразователя напряжения в частоту соединен с вторым входом бесконтактного переключателя и вторым входом частотно-фазового дискриминатора. НА фиг. 1 приведена функдаональна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, соответствующие преходному режиму. Устройство содержит задающий квар цевьв генератор 1, декадный переключатель 2, управляемый- делитель 3 час тоты, частотно-фазовый дискриминатор 4., корректирующий блок 5, интегратор 6, преобразователь 7 напряжения в частоту, бесконтактный переключатель 8, распределитель-формирователь 9, блок 10 определения частоты, преобра зователь 11 частоты и синхронный .электродвигатель 12. На фиг.. 2 показаны увеличивающаяся частота управляемого делителя 3 in ц л линейно нарастающая частота пре образователя 7 напряжения в частоту Пнч сигнал управления бесконтактным переключателем 8 Uj. и импульсная последовательность на выходе,бес контактного переключателя 8, . Устройство работает следующим образом, При неизменном сигнале декадного переключателя сигналы на первом, и втором входах частотно-фазового дискриминатора .4 равны по частоте, и он работает в режиме фазового сравнения, формируя на выходе частотную последовательность импульсов с коэффициентом заполнения, пропорциональным разности фаз сравниваемых частот. Эти импульсы поступают на блок 10 определения частоты и он срабатывает. При этом импульсы с выхода делителя 3 проходят через переключатель 8 на вход распределителя 9. Частота выходного напряжения преобразователя 11 частоты, а следователь но, и частота вращения электродвигателя 12 определяются положением (кодом) переключателя 2. Нестабильность выходной частоты преобразователя частоты определяется нестабильностью задающего кварцевого генератора 1. I При изменении кода переключателя 2 в сторону увеличения частоты увеличивается частота импульсов на выходе делителя 3, однако мгновенное повьппение частоты на выходе преобразователя 11 частоты не происходит. Это объясняется тем, что одновременно с изменением выходной частоты делйтеля 3 на выходе дискриминатора 4 исчезают импульсы (так как выходная частота преобразователя 7 может изменяться только линейно вследствие введения в контур регулирования интегрирующего элемента .6) и блок 10 определения частоты выключается. При этом на вход распределителя 9 начинают поступать импульсы с выхода преобразователя 7, имеющего линейную характеристику. Постоянная времени интегратора 6 определяет скорость изменения частоты на выходе преобразователя 11 частоты (т.е. ускорение электропривода . ) и устанавливается в зависимости от электромеханической постоянной времени электропривода. В момент времени, когда частота на выходе преобразователя 7 станет равной частоте управляемого делителя 3, дискриминатор 4 переходит в режим фазового сравнения и срабатывает блок10 определения частоты. В этом случае на вход распределителя 9 и далее на преобразователь 11 частоты начинают вновь подаваться импульсы с выхода управляемого делителя 3, т.е. осуществляется переключение управляемого распределителя 9 с одного частотного канала на другой. Однако переключение с канала на канал происходит строго в момент равенства частот управляемого делителя 3 и преобразователя 7, а поэтому длительность переходного процесса и пе- ререгулирование электропривода будут значительно меньше. В установившемся режиме частота ла выходе преобразователя 7 поддерживается равной частоте управляемого . делителя 3 за счет введения отрицательной обратной связи. Частотнофазовый дискриминатор 4, являющийся измерителем рассогласования в этой замкнутой системе регулирования частоты, придает системе астатическиесвойства, т.е. средняя частота преобразователя 7 равна частоте делителя 3. Для устранения и уменьшения мгновенных изменений этой частоты в контур регулирования введен корректируюпщй блок 5. При изменении сигнала декадного переключателя в сторону уменьшения частоты устройство работает аналогичным образом. Кроме того, для обеспечения проорциональной зависимости напряжения частоты управляемого преобразователя 11 частоты используется сигнал с выхода интегратора 6, Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной функциональ- 5 чой надежностью и простотой настройки,

п п п п п о п t

У4Ч так как при разбросе и изменении параметров элементов частотно-формирующего канала момент переключения частоты инвертора происходит точно в момент равенства частоты управляемого делителя и частоты преобразователя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ содержащее задакиций кварцевый генератор, выход которого подключен к первому входу управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход декадного переключателя, распределитель-формирователь управляющих сигналов, вход которого через первый вход бесконтактного переключателя соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход предназначен для соединения с управляющими клеммами преобразователя час Фе/г / тоты, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и улучшения функциональной надежности, оно снабжено частотно-фазовым дискриминатором, корректирующим блоком, интегратором, преобразователем напряжения в частоту, блоком определения частоты, причем первый вход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом управляемого делителя частоты, выход - с входом корректирующего блока и через блок определения частоты с управляющим входом бесконтактного переключатели, выкор, корректирующего блока соединен через интегратор с входом преобразователя напряжения в частоту, : выход интегратора также предназначен для соединения с управляющими клеммами одной из групп преобразователя частоты, выход преобразователя напряжения в частоту соединен с вторым входом бесконтактного переключателя и вторым входом частотно-фазового дискриминатора. ВгшН

ал

on п

(риг. 2