Электропривод переменного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P7/42 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению электроприводами по системе преобразователь частоты-двигатель и может быть использовано в электроприводах требующих формирования экскаваторно механической характеристики при превышении нагрузки над максимальным мментом двигателя.

Целью изобретения является упрощение и повьтение надежности работы электропривода при возникновении стпорного режима путем ограничения стпорного тока величиной, соответствующей максимальному моменту двигателя .

На чертеже показана функциональная схема электропривода переменного тока.

Электропривод переменного тока сдержит асинхронный электродвигатель 1, подключенный к преобразователю 2 частоты с блоком управления 3, имеющим раздельные каналы 4 и 5 регулирования частоты и напряжения, подключенными выходами к вентильной части 6 преобразователя 2, входы каналов 4 и 5 регулирования частоты и напряжения через регулятор частоты и напряжения 7 соединены с задатчи- ком интенсивности 8, вход которого подключен к сумматору 9, датчики напряжения 10 и тока 1I двигателя выходами подключенны к датчику коэффициента мощности двигателя 12 -соединенного своим выходом с входом порогового элемента 13, выход которог подключен к одному из входов логического элемента И 14,, к другому вхду которого подключен выход дифференцирующего элемента 15, своим входом соединенный с выходом задатчика интенсивности 8, выход логического элемента И 14 связан с управляющим входом ключевого элемента 16, на другой вход которого подключен элемент задания обратной связи 17, а выход соединен с сумматором 9. Кана 4 управления частотой блока фазоим- пульсного управления 3 соединен с входом регулятора частоты и напряжения 7.

В качестве датчиков напряжения 10 и тока И могут быть использовань любые безынерционные датчики, гальванически развязывающие силовые цепи и устройство управления. Задатчик интенсивности скорости вращения дви

5

о

5

гателя 8, регулятор частоты и напряжения 7, датчик коэффициента мощности двигйтеля 12, пороговый элемент 13, дифференцируюп1ий элемент 15 и к-лючевой элемент 16 могут быть выполнены на базе операционных усилителей. В качестве преобразователя 2 частоты может быть Использован непосредственный преобразователь или преобразователь со звеном постоянного тока.

Электропривод переменного тока работает следующим образом.

На вход сумматора 9 подается сигнал задания скорости вращения элек- тродвигателя 1, с его выхода сигнал поступает на вход задатчика интенсив- кости скорости вращения двигателя 8j имеющего реверсивные ограничения выходного сигнала. Задатчик интенсивности скорости вращения двигателя 8 задает .темп нарастания сигнала на входе регулятора частоты и напряжения 7 и своим ограничением выходного сигнала, определяет номинальную скорость вращения электродвигателя 1. При колебаниях нагрузки, не превышающих . максимального момента электродвигателя 1, обратная связь устройства разомкнута. При увеличении нагрузки на валу электродвигателя 1 увеличивается угол сдвига фаз между сигна- ла1-йг с выхода датчика напряжения 10 и датчика тока 11, поступающими на

входы датчика коэффициента мощности 12, который осуществляет преобразование фаза-амплитуда, и с его выхода на вход порогового элемента 13 поступает сигнал, пропорциональньй

.. разности фаз входных сигналов. При превышении нагрузки над максимальным моментом электродвигателя 1 по про. хождении раббчей координатной точки критического скольжения его естест, венной механической характеристик, величина сигнала, поступающего на вход порогового элемента 13, превышает установку и сигнал с его выхода поступает на один из входов логического элемента И 14. В это время сигнал на входе дифференцирующего элемента 15 остается неизменным, а сигнал на его выходе, поступающий на второй вход логического элемента К 14, равен нулю, а следозательно, выполняется условие cos Cf fr О, dy,H dt

0

0

5

3

Логический злемент И 14 подает сигнал на открытие ключевого элемента 16, устройство замыкается отрицательной обратной связью и частота преобразователя 2 снижается. При снижении частоты преобразователя 2 ниже соответствующей критическому скольжению механической характеристики электродвигателя 1 угол сдвига фаз между сигналами с выхода датчиков напряжения 10 и тока 11 уменьшается настолько, что сигнал на выходе датчика коэффициента мощности 12 становится ниже установки порогового элемента 13, сигнал на выходе которого становится равным нулю, при этом логический элемент И 14 закрывает ключевой элемент 16 и размыкает обратную связь. Преобразователь начинает работать с неизменной частотой, скорость элек- тродвигателя 1 продолжает снижаться, а следовательно, рабочая координата вновь проходит точку критического скольжения его естественной механической характеристики, и цикл повто- ряется до остановки двигателя.

Таким образом, данный электропривод позволяет при появлении стопорного режима ограничить ток. на уров- не, не превышающем величину тока при максимальном моменте. За счет этого уменьшается токовая нагрузка на полуРедактор М.Бандура

Заказ 4424/56Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

2804

проводниковые элементы преобразователя и повьппается надежность. Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель, подключенный к преобразователю частоты с раздельными каналами регулирования частоты и напряжения, входы которых через регулятор частоты и напряжения соединены с выходом задат- чнка интенсивности, вход которого подключен к сумматору, один вход сумматора соединен с задатчиком, а другой .с выходом ключевого элемента, управляющий вход которого подключен к элементу задания сигнала обратной связи, а другой соединен с выходом логического элемента И, один вход которого подключен к выходу порогового элемента, а другой вход соединен с дифференцирующим элементом, датчики напряжения и тока, входами подключенные к выходу преобр азовате- ля частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения реализач ции стопорного режима и повьшения надежности, р него введен датчик коэффициента мощности, входы которого соединены с выходами датчиков напряжения и тока, а выход подключен к входу порогового элемента, вход дифференцирующего элемента соединен с выходом задатчика интенсивности.

Составитель В.Тарасов

Техред Г.Гербер Корректор М.Шароши

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, требующих формирования экскаваторной механической характеристики при превышении нагрузки над максимальным моментом двигателя. Цель изобретения - упрощение реализации стопорного режима и повышение надежности. Устройство содержит последовательно соединенные сумматор 9, задатчик интенсивности (ЗИ) 8, регулятор 7 частоты и напряжения, преобразователь частоты 2 и асинхронный электродвигатель (АЭ) I. К входу АЭ I подключены датчики 10, 11 напряжения и тока соответственно. Выходы датчиков 10, 11 соединены с входами датчика 12 коэффициента мощности двигателя. Выход датчика 12 через пороговый элемент 13 соединен с одним из входов элемента И 14, другим входом соединенным с выходом дифференцирующего элемента 15. Выход ЗИ 8 соединен с входом дифференцирующего элемента 15. Выход элемента И 14 соединен с управляющим входом ключевого элемента 16, выходом соединенным с одним из входов сумматора 9. Другой вход ключевого элемента 16 соединен с элементом 17 задания обратной связи. Введение датчика 12 и указанное соединение элементов устройства позволяют при появлении стопорного режима ограничить ток на уровне, не превышающем величину тока при максимальном моменте. За счет этого уменьшается токовая нагрузка на полупроводниковые элементы преобразователя и повышается надежность. 1 ил. (Л IS