Электропривод с частотно-импульсным управлением Советский патент 1985 года по МПК H02P7/42 

. 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системе управления частотно-импульсного асинхронного электропривода. Известен асинхронный частотно-регулируемый электропривод, содержащий преобразователь с каналом регулирова ния частоты, к которому подключен за дающий генератор, и каналом регулиро вания напряжения с цепью обратной связи по ЭДС двигателя, содержащий блок интегрирования ЭДС двигателя. В этом устройстве для повышения быст родействия блок интегрирования выпол нен в виде операционного усилителя, обратная связь которого шунтирована дополнительно введенным ключевым элементом, соединенным с задающим генератором 1 . Недостатком такого двухканального управления асинхронным частотно- регу лируемым электроприводом является сложность поддержания постоянным номинального магнитного потока асинхронного двигателя в условиях изменяющейся частоты питающего двигатель напряжения. Наиболее близким к предлагаемому является электропривод с частотнои шульсным управлением, содержащий асинхронный двигатель, подключенный к статическому преобразователю частоты, задающий генератор, систему управления, преобразователь частотанапряжение, элемент сравнения, причем трехфазный выход задающего генератора соединен с первым трехфазным входом системы управления и входом преобразования частота-напряжение, второй трехпозиционный вход системы управления предназначен для соединения с питающей сетью, выходы системы управления соединены с управляюпщ ми электродами тиристоров статического преобразователя, измерительный орган, составленный из сумматора, эмиттарных повторителей и запоминающих ковденсаторов, каждый из KOTOIHJX подключен через управляемый ключ к выпрямителю, вход которого через ра делительный трансформатор подсоединен к одной из обмоток статора, а вход управляемого ключа соединен с датчиком тока соответствующей фазы преобразователя. Данное устройство позволяет формировать сигнал обратной связи в течение бестокового интервала , измеряя напряжение непосред 5 ственно на зажимах статора, а в течение последующего интервала протекания тока формирует напряжение, соответствующее измеряемому. Применение данного регулятора напряжения статического преобразователя частоты, питающего асинхронный двигатель несинусоидальным напряжением в режиме прерьшистого тока, обеспечивает постоянство результирукщего магнитного потока асинхронного двигателя во всем диапазоне частот . Недостатком данного электропривода является сложность измерительного органа, содержащего три трансформатора, три выпрямителя, три разрядных резистора, три управляемых ключа, три конденсатора, три эмцттерных повторителя и сумматор. Цель изобретения - упрощение устройства . Поставленная цель достигается тем, что в электропривод с частотно-импульсньм управлением, содержащий асинхронный двигатель, подключенный к статическому преобразователю частоты, задающий генератор, систему управления, преобразователь частотанапряжение, элемент сравнения, причем трехфазный выход задающего генератора соединен с первым трехфазньм входом системы управления и входом преобразователя частота-напряжение, второй трехфазный вход системы управления предназначен для соединения с питакицей сетью, выходы cиcтe Я)l . управления соединены с управляюи9{1О1 электродами тиристоров статического преобразователя, измерительный орган, составленный из трехфазного трансформатора, входы которого подключены к фазам статора асинхронного двигателя, а выходы подключены к выпрямителю, выходы которого щунтированы разрядным резистором и через управляемый ключ подключены к входам эмиттерного повторителя, шунтированного конденсатором,выход эмиттерного повторителя является выходом измерительного органа, элемент сравнения выходом соединен с третьим входом системы управления, а первым входом - с преобразователем частота-напряжение, введены логический элемент ЗИ-НЕ и элемент временной задержки, выпрямитель измерительного органа выполнен по трехфазной мостовой схеме, его выход соединен со вторым выходом элемента сравнения, входы логического элемента ЗИНЕ соединены с трехфазным выходом за дающего генератора, а выход логического элемента ЗИ-НЕ соединен с управ ляеьшм. ключом через элемент временной задержки. На чертеже представлена схема уст ройства, Эл;ектропривод содержит статический преобразователь, составленный из THplicTopoB 1-6, асинхронный двигатель 7, подключенный к статическому преобразователю, задающий генератор 8, трехфазный выход которого соедине с первым трехфазным входом систеьел 9управления, тремя входами логического элемента ЗИ-НЕ 10 и входом преобразователя 11 частота-напряжение. Второй трехфазный вход системы 9 управления соединен с питающей сетью,. Электропривод содержит измерительный орган, включаиод й трехфазный трансформатор 12, входы которого подключе ны к фазам статора асинхронного двигателя 7, а выходы соединены с трехфазйье4 входом выпрямителя 13, вытюлненного по мостовой схеме, выход которого шунтирован разрядным резистором 14 и через управляемый ключ 15 подключен к входам эмиттерного повторителя 16, шунтированного конденса тором 17, выход эмиттерного повторителя 16 образует выход измерительного органа 18. Выход логического элемента ЗИ-ИЕ 10соединен с управляемым ключом 15 через элемент 19 временной задержки. Второй вход элемента 20 сравнения соединен с выходом измерительного ор гана 18, а первый вход элемента срав нения - с выходом преобразователя II частота-напряжение, а выход элемента 20 сравнения соединен с третьим входом системы 9 управления. Выходам системы 9 управления соединены с управлянщими электродами |ТИристоров 1-6 статического преобразователя. Электропривод с частотно-импульсным управлением работает следуюпрш образом. J На статический преобразователь, состоящий из тиристоров 1-6, подается трехфазная система напряжений UA , UB , lie . Задающий генератор 8 фор мирует трехфазньй прямоугольный управляющий сигнал Рд, Qg, Qc, который подается на первый трехфазный вход системы 9 управления для формирования выходного напряжения определенной частоты. Для получения на выходе системы 9 управления сигналов, синхронизированных с сетью, второй трехфазный вход системы 9 управления связан с трехфазным сетевым напряжением. Управляющие импульсы с системы 9 управления подаются на управляющие электроды тиристоров 1-6 статического преобразователя, нагрузкой которого служит асинхронный двигатель 7.Измерительный орган 18 позволяет измерить величину ЭДС обмотки статора двигателя 7 в течение бестоковых пауз выходного напря/ сения преобразователя. Для этого трехфазное напряжение статора Щ , Ug, Uc подается на первичную обмотку трансформатора 12, выпрямляется выпрямителем 13 и на разрядном резисторе 14 напряжение Ud соответствует выпрямленному напряжению статора асинхронного двигателя, включающее участки ЭДС статора 1д , Ig, 1с во время бестоковых пауз. Вы- , деление величины ЭДС. статора производится управляемым ключом 15. На логическом элементе ЗИ-НЕ 10 из трехфазного логического сигнала Q(, поступающего с задающего генератора 8, формируется,логический сигнал Qv. Если на управляемый ключ 15 подать сигнал Q, то в элементе памяти (конденсаторе) 17 из-за активноиндуктивного характера нагрузки записывается кроме ЭДС статора импульс выходного напряжения, что приводит к ошибке при определении величины сигнала обратной связи БОН . При -введении элемента 19 временной задержки, вход которого соедийен с выходом логического элемента ЗИ-НЕ 10, а выход - с упр авляемым ключом 15, на управляемый ключ 15 подается сигнал Qj, который позволяет более точно определить сигнал Еос. В момент разм-ыкания управо яемого ключа 15 происходит запоминание величины ЭДС статора асинхронного двигателя, которое хранится в течение периода протекания тока в статоре. Полученное напряжение ЕОС подается с эмиттерного повторителя 16 на элемент 20 сравнения, где сравнивается с напряжением задания , поступающего с выхода преобразователя 11 частота-напряжение. Полученное рассогласование ( -ЕОС ) подается на третий вход cиcтe JЬi 9 управления, где воздействует на фазу углов .управления тирис.торами так, чтобы уменьшить рассогласование до минимума.

Таким образом, в устройстве для частотно-импульсного управления электроприводом при задании частоты выходного напряжения преобразователя автоматически подрегулируется величина модуля обобщенного вектора ЭДС

статора , что позволяет поддерживать постоянный результирующий ма нитный поток статора при регулировании скорости асинхронного двигателя. Замена большого числа измерительных и преобразующих блоков на логические элементы позволяет упростить его реализацию.

ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНОИМПУЛЬСНЫМ УЛРАВЛЕНИЕМ, содержащий асинхронный двигатель, подключенньй. к статическому преобразователю частота-напряжение, элемент сравнения, причем трехфазный выход задающего генератора соединен с первым трехфазным входом системы управления и входом преобразователя частота-напряжение, второй трехфазный вход системы управления предназначен для соединения с питакодей сетью, выходы системы i ,управления соецинвны с управляющими электродами тиристоров статического преобразователя, измерительный орган, составленный из трехфазного трансформатора, вхойл которого подключены к фазам статора асинхронного двигателя, а выходы подключены к выпрямителю, выходы которого шунтированы разрядным резистором и через управляе1йай ключ подключены к входам эмиттерного повторителя, шунтированного конденсатором, выход эмиттерного повторителя является выходом измерительного органа, элемент сравнения выходом соединен с третьим входом системы управления, а первым вхоДом - с преобразователем частота-напряжение, отличающийся тем, что, с целью упрощения, введены логический элемент ЗИ-НЕ и элемент временной С задержки, выпрямитель измерительного органа выполнен по трехфазной мостовой схеме, его выход соединен со вторым входом элемента сравнения, входы логического элемента ЗИ-НЕ соединены 4 .с трехфазным выходом задающего Генератора, а выход логического элемента сл ЗИ-НЕ соединен с управляемым ключом 4ib через элемент временной задержки. сд