Асинхронный электропривод Советский патент 1986 года по МПК H02P5/28 

1280686

Блок 7 задания ускорения состоит из промежуточного, усилителя 20 и трех управляемых ключевых элементов 21, 22, 23. Второй задатчик интенсивности 9 выполнен в виде элемента 24 ограничения и элемента 25 интегрироваза ру ли ч

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутой обмоткой ротора.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения электродвигателя с учетом величины прикл.адыва- емого момента нагрузки.

На чертеже изображена структурная схема асинхронного электропривода.

Асинхронный электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, статор- ная обмотка которого подключена к тиристорному регулятору 2 с системой 3 импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора 4 частоты вращения электро- двигателя 1, датчик 5 частоты вращения, выход которого подключен к первому входу регулятора 4 частоты вращения, блок 6 переключения режимов, блок 7 задания ускорения, первый 8 . и второй 9 задатчики интенсивности, суммирующий усилитель 10. Блок 6 переключения режимов включает в себя элемент 11 запоминания, датчик 12 начала торможения, компаратор 13, логический элемент И 14 и пять управляемых ключевых элементов 15- 19. Блок 7 задания ускорения состои из промежуточного усилителя 20 и трех управляемых ключевых элементов 21-23. Второй задатчик 9 интенсивности выполнен в виде элемента 24 ограничения, выход которого подключен к входу элемента 25 интегрирования. Первые входы суммирующего усилителя 10 и элемента 24 огояимчения

вания. Цель изобретения достигается за счет введения в известную структуру электропривода второго задатчика 9 интенсивности, суммирующего усилителя 10 и четырех управляемых ключевых элементов 16, 17, 18, 19, 1 ил.

5

0

5

0

5

0

объединены и подключены к выходу элемента 25 интегрирования. Вторые входы суммирующего усилителя 10 и элемента 24 ограничения также объединены и подключены к выходу второго управляемого ключевого элемента 22 блока 7 задания ускорения. Третий вход элемента 24 ограничения соединен с выходом промежуточного усилителя 20. Вьпсод датчика 12 начала торможения соединен с одним входом логического элемента И 14 и с управ- ляющими входами первого 15, второго 16 и третьего 17 управляемых ключевых элементов блока 6 переключения режимов и с управляющими входами первого 21 и второго 22 управляемых ключевых элементов блока 7 задания ускорения. Выход датчика 5 частоты вращения через первый управляемый ключевой элемент 15 блока 6 переключения режимов соединен со входом элемента 11 запоминания, выход которого соединен непосредственно с первым входом промежуточного усилителя 20 и с одним входом компаратора 13, а через третий управляемый ключевой элемент 23 блока 7 задания ускорения - со вторым входом промежуточного усилителя 20 и через последовательно соединенные четвертый 18 и третий 17 управляемые ключевые элементы блока 6 переключения режимов - с третьим входом регулятора 4 частоты вращения. Выход суммирующего усилителя 10 соединен с другим.входом компаратора 13 и через пятый управляемый ключевой элемент 19 блока 6 переключения режимов - с четвертым входом регулятора 4 частоты вращения. Выход компаратора 13 подключен к другому входу логического элемента И 14, выход которого соединен с

3.

управляющими входами четвертого 18 и пятого 19 управляемых ключевых элементов, блока 6 переключения режимов и с управляющим входом третьего управляемого ключевого элемента 23 блока 7 задания ускорения.

Вход первого задатчика интенсивности подключен к выходу первого управляемого ключевого элемента 21 блока 7 задания ускорения/ а его вы- ход через второй управляемый ключевой элемент 16 блока 6 переключения режимов соединен со вторым входом регулятора 4 частоты вращения. Входы первого 21 и второго 22 управляемых ключевых элементов блока 7 задания ускорения объединены и предназначены дпя подачи сигнала задания.

Асинхронный электропривод работает следующим образом.

В период разгона на вход первого задатчика 8 интенсивности через пер- ный управляемый ключевой элемент 21

блока 7 задания ускорения поступает напряжение задания, соответствующее синхронной частоте вращения электродвигателя , 1 . При этом на второй вход .регулятора 4 частоты вращения поступает линейно нарастающее напряжение задания частоты вращения. Привод разгоняется. Сигнал, соответствуюи ий мгновенному значению частоты вращения , с выхода датчика 5 частоты вращения поступает на вход элемента 11 запоминания частоты вращения через первый управляемый ключевой элемент 15 блока 6 переключения режимов. При достижении позиции начгша торможения на; выходе датчика 12 начала торможения появляется сигнал, поступающий на один вход ;логического элемента И 14, управляющие входы управляемых ключевых элементов 15-17 блока 6 переключения режимов и управляющие входы управляемых ключевых элементов 21 и 22 блока 7 задания ускорения. При этом со второго входа регулятора 4 частоты вращения снимается выходной сигнал первого задатчика 8 интенсивности, а со входа последнего снимается напряжение задания. Одновременно на выходе элемента 11 запоминания происходит запоминание мгновенного значения выходного напряжения датчика 5 частоты вращения, поступающего на вход регулятора 4 частоты вращения через управляемые ключевые элементы 18 и 17,

806864

блока 6 переключения режимов в качестве напряжения задания частоты вращения и являющегося опорным напряжением компаратора 13. Привод 5 вращается с постоянной частотой. Кроме того, на второй вход второго задатчика 9 интенсивности, объеди- ненньй со вторым входом суммирующего усилителя 10, поступает напряже 0 ние, соответствующее синхронной частоте вращения электродвигателя 1. При этом на выходе суммирующего усилителя 10 формируется разность между постоянным напряжением, соответствую 5 Щ1.СМ Синхронной частоте вращения электродвигателя и линейно нарастающим напряжением задания частоты вращения, темп изменения которого определяется мгновенным значением частоты враще20 ния электродвигателя в момент прохож- .дения позиции начала торможения путем подачи выходного сигнала элемента 11 запоминания частоты вращения через промежуточный усилитель 20 в цепь

обратной связи элемента 24 ограничения второго задатчика 9 интенсивности. При достижении выходным напряжением суммирующего усилителя 10 уровня опорного напряжения компара тора 13, сигнал на выходе последнего отличен от нуля. Наличие сигналов на выходах компаратора 13 и датчика 12 начала торможения приводит к появлению сигнала на выходе логического

35 элемента И 14, который поступает на управляющие входы управляемых ключевых элементов 18 и 19 блока 6 переключения режимов и управляющий вход третьего управляемого ключевого эле-

40 мента 23 блока 7 задания ускорения. При этом с третьего входа регулятора 4 частоты вращения снимается выходное напряжение элемента 1I запоминания частоты вращения и на четвертьй вход

5 подается выходное напряжение суммирующего усилителя 10, причем темп его снижения уменьшается в два раза. -Привод переводится в режим-торможения. Путь привода после прохождения

O позиции начала торможения можно описать следующим выражением;

а,

1 . f codu

J ГмТГн

„ АЙН

СО

СО

Uc

2КК„сОо 26,

где сОо - мгновенное значение частоты вращения в момент прохождения позиции аачала торможения;

t, - время движения привода с частотой сОд после прохождения позиции начала торможения ь , Uc-K(jCOo

-(

)

где Uj - напряжение задания, соответствующее синхронной частоте вращения ;

К - коэффициент передачи датчика 5 частоты вращения;

. К - коэффициент пропорциональности замедления привода мгновенному значению частоты вращения в момент начала торможения

т

К

COf

)

где ST- - замедление привода;

ij, - динамический момент привода

М в режиме торможения;

3 - момент инерции привода.

Таким образом, достигается повышение точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения с учетом величины прикладываемого момента нагрузки. Устройство позво- ляет обеспечить точное позиционирование и при перемещениях на короткие расстояния, когда достижение позиции начала торможения происходит в период разгона привода.

Формула изобретения

Асинхронный электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, статор- нал обмотка которого подключена к тиристорному регулятору с системой импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора частоты вращения электродвигателя, блок переключения режимов, составленный из датчика начала торможения, элемента запоминания, компаратора, логического элемента И и первого управляемого ключевого элемента, цепь управления которого объединена с одним входом логического элемента И и подключенг к йыходу датчика начала торможения, а выход соединен с входом элемента запоминания, выход которого подключен к одному входу компаратора, выход которого соединен с вторьш входом логического элемента И, блок задания ускорения, составленный из первого, второго и третьего управляемых клю

5

0

чевых элементов и промежуточного усилителя, первый задатчик интенсивности, вход которого подключен к выходу первого управляемого ключевого элемента блока задания ускорения, управляющий вход которого объединен с управляющим входом второго управляемого ключевого элемента блока задания ускорения и подключен к выходу датчика начала торможения, датчик частоты вращения электродвигателя, выход которого подключен к входу первого управляемого ключевого элемента блока переключения режимов и к первому входу регулятора частоты вращения электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения электродвигателя с учетом величины прикладьгоаемого момента нагрузки, в него введены второй задатчик интен

5 сивности, выполненный в виде элемента ограничения с тремя входами и элемента интегрирования, вход которого подключен к выходу элемента ограничения, а выход - к первому входу элемента ограничения, суммирующий ус1шитель, первый вход которого подключен к выходу элемента интегрирования, а второй вход объединен с вторым входом элемента ограничения и подключен к выходу второго управляемого ключевого элемента блока задания ускорения, в блок переключения режимов введены второй, третий, четвертый и пятый управляемые ключе- вые элементы, а регулятор частоты вращения снабжен третьим и четвертью входами, входы первого и второго ключевых элементов блока задания ускорения объединены и предназначег ны ДЛЯ подачи сигнала задания, первый вход промежуточного усилителя непосредственно, а второй вход чере третий управляемый ключевой элемент блока задания ускорения подключены к.ВЫХОДУ элемента запоминания, а вы- ход промежуточного усилителя соединен с третьим входом элемента ограничения, выход первого задатчика интенсивности через второй управля55 емый ключевой , элемент блока переключения режимов подключен к второму входу регулятора частоты вращения, .выход элемента запоминания через последовательно соединенные четвер0

5

0

0

712806868

тый и третий управляемьте ключевыетретьего управляемых ключевых элеэлементы блока переключения режимовментов блока переключения режимов

подключен к третьему входу регуля-объединены и подключены к выходу даттора частоты вращения, выход сумми-чика начала торможения, управляющие

рующего усилителя объединен с дру- 5входы третьего управляемого ключевогим входом компаратора и через пятыйго элемента блока задания ускорения

управляемый ключевой элемент блокаи четвертого и пятого ключевых уппереключения режимов подключен к чет-равляемых элементов блока переключевертому входу регулятора частоты вра-ния режимов работы объединены и подклющения, управляющие входы второго и Оцены к выходу логического элемента И.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Целью изобретения является по- вьшение точности позиционирования за счет снижения времени торможения с любой текущей частоты вращения электродвигателя с учетом величины прикладываемого момента нагрузки. Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1, статорная обмотка которого подключена к тиристорно- му регулятору 2 с системой 3 импульс- но-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора 4 частоты вращения, датчик 5 частоты вращения, блок 6 переключения режимов, блок 7 задания ускорения, первый и второй задатчики 8, 9 интенсивности, суммирующий усилитель 10. Блок 6 переключения режимов включает в себя элемент 11 запоминания, датчик 12 начала торможения, компаратор 13, логический элемент И 14 и пять управляемых ключевых элементов 15-19. 6 О)