Частотный асинхронный электропривод с экстремальным управлением Советский патент 1987 года по МПК H02P7/36 

ключей к выходу блока 11 задания характеристик СП 2. Выход ФП 7 подключен к входу Делитель блока 8 деления, вход Делимое которого соединен с выходом первого узпа 9 сравнения, а выход блока 8 - с вычитающим входом второго узла 13 сравнения . Суммирующий вход узла 13 подключен к блоку 12 задания отношения тока статора к току намагничивания. Выход блока 10 подключен к вычитающему входу узла 9, суммирующий вход которого соединен с выходом датчика

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления регулируемых по скорости асинхронных электроприводов с короткозамкнутым ротором.

Целью.изобретения является улучшение энергетических показателей путем уменьшения потерь частотного асинхронного электропривода.

На чертеже представлена блок-схема частотного асинхронного электропривода с экстремапьным управлением.

Частотный -.дсинхронный электропривод с экстремальным управлением содержит асинхронный электродвигатель 1, подключенный к статическому преобразователю 2 частоты с явно выра- женнЬ1М звеном постоянного тока, состоящему из блока 3 регулирования напряжения и автономного инвертора 4 напряжения, датчик 5 тока, включенный во входную цепь статического, преобразователя 2 частоты, датчик 6 напряжения, подключенный к входу автономного инвертора 4 напряжения, а выходом - к входу функционального преобразователя 7, реализующего экспоненциальную зависимость, причем вуод функционального преобразователя 7 соединен с входом Делитель блока 8 деления, вход Делимое которого соединен с выходом первого узла. 9 сравнения, суммирующий вход которого соединен с выходом датчика 5 тока, а вычитающий вход - с выходом блока 10 перемножена, первый вход которого соединен с выходом дат5. Выход узла 13 соединен с входом блока 3. В основу работы электропривода положены зависимость.тока АД 1 от напряжения на АД 1 и величины его скольжения и зависимость тока намагничивания от величины напряжения на статоре АД 1. Это позволяет при поддержании постоянства отношений действующих значений тока статора к току намагничивания обеспечить работу АД 1 в точках минимума потребляемой активной мощности . 1 ил.

чика 6 напряжения, а второй вход подсоединен к выходу блока 11 задания .характеристик статического преобразователя частоты, при этом выход блока

12 задания отношения тока статора к току намагничивания соединен с суммирующим входом второго узла 13 сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом блока 8 деления, а

втсод - с входом блока 3 регулирования напряжения.

Частотный асинхронный электропривод с экстремальным управлением работает как статическая система стабилизации величины отнощения действующих значений тока статора к току намагничивания.

В основу работы данного устройства положена зависимость тока статора злектррдвигателя 1 от двух переменных (напряжения на электродвигателе 1 и величины его скЬльжения, величина которого пропорциональна момен- ту нагрузки на валу электродвигателя 1) и зависимость тока намагничивания от величины напряжения на статоре электродвигателя 1. Это позволяет при поддержании постоянства отноще- ния действующего значения тока статора к току намагничивания обеспечить работу электродвигателя I в точках минимума потребляемой активной мощности, так как при этом величина от- .ношений токов зависит только-от величины скольжения, и при поддержании ее постоянной скольжение электродвигателя I также будет постоянным, что

3

соответствует режиму минимума потребляемой активной мощности электродвигателя , Значение тока статора электродвигателя 1 определяется с помощью датчика 5 тока, измеряющего ток входной цепи статического . преобразователя частоты. Действующее значение данного тока складывается из действующего значения тока статора электродвигателя 1 и действующего значения.тока, вызывающего потери

энергии в статическом преобразователе 2 частоты. Потери энергии в статическом преобразователе частоты можно представить постоянным эквивалентным сопротивлением, подключенным к входу автономного инвертора 4 напряжения. Измеряя величину напря. женин на входе автономного инвёрто- ра 4 напряжения с помощью датчика 6 напряжения и задавая с помощью блока задания характеристик статического преобразователя частоты постоянный сигнал, обратно пропорциональный значению эквивалентного сопротивления, на выходе блока 10 перемножения получают сигнал, равный действующему значению тока, вызывающего потери энергии в статическом преобразователе частоты. Тогда на выходе узла 9 сравнения получают сигнал действующего значения тока статора электродвигателя 1 .

Электропривод работает следующим образом.

При увеличении нагрузки возрастает ток статора электродвигателя 1 за счет увеличения скольжения электродвигателя 1, т.е. увеличивается сигнал с датчика 5 тока, что приво- дит к увеличению сигнала на выходе блока 8 деления. На выходе узла 13 сравнения появляется сигнал ошибки, который подается на вход блока 3 регулирования напряжения. В резуль тате напряжение на статоре электродвигателя 1 увеличивается до тех пор, пока отношение токов не достигнет прежнего своего значения. При сбросе нагрузки скольжение электродвигателя уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на электродвигателе до тех пор, пока величина отношения токов не достигнет своего прежнего значения.

Вследствие того, что функциональный преобразователь 7 подключен к датчику 6 напряжения и реализует сте250 4

пенную функцию.у .х, на вход блока 8 деления поступает сигнал, пропорциональный току намагничивания, величина которого не зависит от

скольжения электродвигателя I и однозначно связана со значением напряжения на входе автономного инвертора напряжения. Все это позволяет произвести более точную настройку

функционального преобразователя 7. Пуск, остановка и регулирование скорости электропривода осуществляются подачей и снятием сигнала задания по скорости на вход автономного инвертора 4 напряжения. С помощью блока 12 задания отношения тока статора к току намагничивания формируется сигнал за- Дания ц соответствии с мощностью электродвигателя 1.

Частотный асинхронный электропривод с экстремальным управлением имеет достаточно простую схему, обладает высоким быстродействием, обеспе- чивает работу электродвигателя с минимумом потребляемой активной мощности при больших диапазонах регулирования скорости, более экономичен, удобен в наладке и эксплуатации и может быть использован в массовых электроприводах малой, средней и большой мощности, не требует- подстройки под конкретный электродвигатель,,что особенно важно при его серийном производству.

Электропривод позволяет уменьшить потери в электродвигателе за счет работы в режиме с минимумом потребляемой активной мощности на 1015%.

Формула изобретения

Частотный асинхронный электропривод с экстремальным управлением,

содержащий асинхронный электродвигатель, подключенный к статическому преобразователю частоты с явно вы- раженным звеном постоянного тока, : включающему блок регулирования напряжения, датчик тока, датчик напряжения электродвигателя, функциональньй преобразователь, реализукщий экспоненциальную зависимость, блок перемножения и первый узел сравнения,

отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем уменьшения потерь, в него введены блок деления, блок задания отношения тока статора, к току намагничивания, второй узел сравнения и блок задания-характеристик статического преобразователя частоты для фор- мирования сигнала, обратно пропорционального эквивалейтному сопротивлению статического преобразователя частоты, при этом вход указанного функционального преобразователя соединен с выходом датчика напряжения электродвигателя, а выход функционального преобразователя - с входом Делитель блока деления, вход Делимое которого соединен с выходом первого узла сравнения, суммирующий вход которого соединен с выходом датчика тока, включенного во входную цепь ста

тического преобразователя частоты, а вычитающий вход соединен с выходом блока перемножения, первый вход которого соединен с вькодом датчика напряжения электродвигателя, а второй вход подсоединен к выходу блока задания характеристик статйческогб преобразователя частоты, выход блока задания отношения тока статора к тоюу намагничивания соединен с суммирующим входом второго узла сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом блока деления, а выход этого узла сравнения соединен с входом блока регулирования напряжения.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. Частотный электропривод с экстремальным управлением содержит асинхронный электродвигатель (АД) 1, подключенный к статическому преобразователю (СП) 2 частоты, на входе которого включен датчик 5 тока. СП 2 включает в себя блок 3 регулирования напряжения и автономный инвертор 4 напряжения. Выход блока 3 через датчик 6 напряжения связан с первым вхо- дом блока 10 перемножения и входом функционального преобразователя (ФП) 7, реализующего экспоненциальную зависимость. Второй вход 10 под