Электропривод с векторным управлением Советский патент 1988 года по МПК H02P5/408 

Описание патента на изобретение SU1443112A1

1.

S

4

4

00

и,г.1

управляемый резистор 8. Резистор 8 одним выводом соединен с выходом бло ка сравнения 7, а другим выводом - с входом регулятора 9 частоты вращения. Однополупериодный выпрямитель 46 введен в цепь управления выпрямителя 3 преобразователя частоты 2. Его вход соединен с выходом сумматора 22 канала 18 регул ировайия модуля главного потокосцепленияJ а выход - с одним входом вычислителя 31 модуля напряжения статора.асинхронного двигателя 1, другой вход которого подключен к выходу cjTMMHTOpa 13 канала 17. Канал 17 снабжен последовательно соединенными апериодическими усилителем 47 блока сравнения AS звеном

пропорционального преобразования 49, выходом подключенного к входу одно- полупериодного выпрямителя 50. Выход однополупериодного вьтрямителя 50 соединен с дополнительным входом блока сравнения 7. В канал 18 введены последовательно соединенные апериодический усилитель 51, блок сравнения 52, звено пропорционального преобразования 53, выход которого через Однополупериодный выпрямитель 54 связан с входом . задатчика 5 интенсивности, подключенного к управляющему входу резистора 8. В результате расширяется диапазон регулирования частоты вращения, 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Похожие патенты SU1443112A1

название год авторы номер документа
Асинхронный частотно-управляемый электропривод 1981
  • Алексеев Василий Васильевич
  • Дартау Витольд Александрович
  • Павлов Юрий Павлович
  • Рудаков Виктор Васильевич
SU1020950A1
Электропривод с векторным управлением 1985
  • Алексеев Василий Васильевич
  • Дартау Витольд Александрович
  • Россо Тамара Оганесовна
  • Рудаков Виктор Васильевич
SU1292153A1
ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД 2006
  • Сидоров Петр Григорьевич
  • Александров Евгений Васильевич
  • Лагун Вячеслав Владимирович
RU2313894C1
ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД 2008
  • Александров Евгений Васильевич
  • Александров Никита Евгеньевич
  • Лагун Вячеслав Владимирович
  • Климов Геннадий Георгиевич
RU2401502C2
Вентильный электропривод 1987
  • Белошабский Василий Васильевич
  • Вейнгер Александр Меерович
  • Михайлов Валерий Владимирович
  • Потоскуев Сергей Юрьевич
  • Серый Игорь Михайлович
SU1439727A1
ВЫСОКОДИНАМИЧНЫЙ БЕЗДАТЧИКОВЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ МОМЕНТОМ 2012
  • Васильев Богдан Юрьевич
  • Козярук Анатолий Евтихиевич
  • Емельянов Александр Петрович
RU2498497C1
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАШИНОЙ ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ 1995
  • Глазырин М.В.
  • Кромм А.А.
RU2106055C1
Частотнорегулируемый асинхронный электропривод 1981
  • Кривицкий Сергей Орестович
  • Эпштейн Исаак Израилевич
SU1078568A2
СИСТЕМА ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2006
  • Иванов Владимир Михайлович
RU2317632C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1991
  • Дмитриев Светослав Павлович
RU2020724C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 443 112 A1

Реферат патента 1988 года Электропривод с векторным управлением

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в высокооборотных приводах испытательных стендов, турбомеханизмов, насосов, буровых станков и подъемных установок. Целью изобретения является повьппение точности управления и надежности работы. Указанная цель достигается тем, что в электропривод с векторным управлением введены одно- полупериодные вьшрямители 46, 50, 54, 30

Формула изобретения SU 1 443 112 A1

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулируемым при- ,водам переменного тока с векторным .управлением и опорной системой координат, жестко связанной с главным потокосцеплением машины, и может быть использовано для высокооборотных приводом испытательных стендов машиностроительных заводов, турбомеханиз- мов, насосов, буровых станков, подъемных установок и т.д.

Цель изобретения - повышение точности управления и надежности работы.

На фиг.1 представлена функциональная схема электропривода с векторным управлением; на фиг.2 - схема возможного выполнения тригонометрических анализаторов; на фиг.З - схема формирователя импульсов; на фиг.4 схема логического блока в формирователе импульсов; на фиг.5 - схема возможного вьшолнения второго тригонометрического анализатора.

Электропривод с векторным управ- лением содержит асинхронный двигатель 1 (фиг. О, преобразователь 2 частоты, составленный из выпрямителя 3, ЬС-фильтра 4 и инвертора 5, последовательно соединенные блок 6 за- Дания частоты врашения, блок 7 сравнения, управляемый резистор 8, регулятор 9 частоты вращения, блок 10 деления, второй блок П сравнения, ре

гулятор 12 активного тока и первый сумматор 13, а также последовательно соединенные первое апериодическое звено 14, третий блок 15 сравнения, первое звено 16 пропорционального преобразования, выход которого соединен с третьим входом сумматора 13, а вход апериодического звена 14 соединен с выходом блока 11 деления. Указанные блоки образуют канал 17 регулирования частоты вращения.Канал 18 регулирования модуля главного потокосцепления составлен из последовательно соединенных блока 19 задания модуля главного потокосцепления, четвертого блока 20 сравнения, регулятора 21 потокосцепления, второго сумматора 22 и из последовательно соединенных второго апериодического звена 23, пятого блока 24 сравнения, второго звена 25 пропорционального преобразования, выход которого соединен с третьим входом сумматора 2Z. Вход апериодического звена 23 соединен с выходом блока 19 задания модуля потокосцепления. Блок 26 векторных преобразований составлен из блока 27 прямого преобразования координат, блока 28 обратного преобразования координат, выход которого соединен с дополнительным входом блока 11 сравнения, вычислителя 29 модуля главного потокосцепления, выход ко314

торого подключен к другим входам блока 10 деления и блоков 20 и 24 сравнения.

Блок 30 управления преобразователем 2 частоты содержит цепь управлеНИН выпрямителем 3 и цепь управления инвертором.. Цепь управления выпрямителем составлена из последовательно соединенных вычислителя 31 модуля на пряжения статора, шестого блока .32 сравнения, регулятора 33 модуля напряжения, третьего сумматора 34 и блока 35 управления., выход которого соединен с управляющим входом выпря- мителя 3. Выход вычислителя 3 модуля напряжения статора соединен также с вторым входом сумматора 34. Второй вход блока 32 сравнения соединен с выходом датчика 36 напряжения, уста- новленного на входе инвертора 5.

Цепь управления инвертором 5 составлена из последовательно соединенных первого тригонометрического анализатора 37, блока 38 фазных преобра зований и формирователя 39 импульсов Датчик 40 частоты вращения ротора подключен выходом к другому входу блока 8 сравнения. Датчик 41 фазных токов соединен выходами с входами блока 28 обратных преобразований координат через блок 42 фазных преобразований. Датчики Холла 43, установленные в воздушном зазоре двигателя 1, подключены к входам вычислителя 29 модуля главного потокосцеп- ления и через второй тригонометрический анализатор 44 - с входами гармонических функций блоков.прямого 27 и обратного 28 преобразования коор- динат. Блок 45 компенсации перекрестных связей соединен входами с выходами датчика 40 частоты вращения ротора, вычислителя 29 модуля главного потокосцепления и блока 28 об- ратного преобразования координат, а первым и вторым выходами - с вторыми входами сумматоров 13 и 22 соответственно. Выходы последних через блок 27 прямого преобразования координат соединены с первыми двумя входами тригонометрического анализатора 37.

Цепь управления выпрямителем 3 электропривода снабжена первым одно- полупериодным выпрямителем 46, вход которого соединен с выходом сумматора 22, выход - с вторым входом вычислителя 31 модуля напряжения статора.

5 о

5

g

124

первый вход которого соединен с выходом сумматора 13.

Б электропривод (в канал I7 регулирования частоты вращения) введены последовательно соединенные первый апериодический усилитель 47, седьмой блок 48 сравнения, третье звено 49 пропорционального преобразования, второй одно юлупериодный выпрямитель 50, выход которого соединен с дополнительным входом блока 7 срав- нения. Вход апериодического усилителя 47 соединен с вторым выходом блока 45 компенсации перекрестных связей, а дополнительный вход блока 48 сравнения предназначен для подключения источника опорного сигнала.

Электропривод (канал 18 регулирования модуля главного потокосцепления) снабжен также последовательно соединенными вторым апериодическим усилителем 51, восьмым блоком 52 сравнения с дополнительным опорным входом, четвертым звеном 53 пропорционального преобразования, третьим однополупериодным вьшрямителем 54, задатчиком 55 интенсивности, выход которого соединен с управляющим выводом управляемого резистора 8, а вход апериодического усилителя 51 соединен с выходом бл,ока 20 сравнения.

Кроме того, электропривод (цепь управления выпрямителем 3) может содержать также четвертый однополупе- риодный выпрямитель 56, вход которого соединен с вьосодом сумматора 22, а выход - с дополнительным входом сумматора 34. В канале 18 регулирования модуля главного потокосцепления выход блока 19 задания модуля может быть соединен с дополнительным входом сумматора 22, второй дополнительный вход которого - с выходом од- нополупериодного вьшрямителя 54.

Канал 17 регулирования частоты вращения ротора может содержать так- же последовательно соединенные усилитель 57 и однополупериодньш выпрям - тель 58, выход которого соединен с вторым дополнительным входом блока 48 сравнения, а вход усилителя 57 - с выходом блока 6 задания частоты вращения.

Электропривод может содержать также последовательно соединенные пороговый элемент 59 и элемент НЕ 60, выход которого соединен с дополнитель51

ным входом апериодического усилителя 51, а вход порогового элемента 59 - с выходом блока 19 задания модуля.

Дополнительные входы тригонометрических анализаторов 37 и 44 подключены через дополнительный управляемый резистор 61 к выходу блока 6 задания частоты вращения. Каждый из тригонометрических анализаторов 37 и 44 может содержать последовательно соединенные фазирующий блок 62 ц. (фиг,2), суммирующий апериодический усилитель 63, синусно-косинусный генератор 64, выходы которого являются выходом соответствующего анализатора и, кроме того, соединены с входами фазирующего блока 62. Суммирующий апериодический усилитель 63 снабжен входом, образующем дополнительный вход соответствующего анализатора. Управляющий вывод управляемого резис тора 61 соединен с выходом задатчика 55 интенсивности.

Формирователь 38 импульсов может содержать источник 65 модулирующего напряжения (фиг,3), блок 66 управления и логические блоки 67-72 с выходами по числу вентилей инвертора 5, Каждый из логических блоков 67-72 составлен из компараторов 73 и 74 (фиг,4), подключенных выходами к логическому элементу И 75, Неинверти- рующий вход компаратора 73 подключен к одному, из выходов блока 38 фазных преобразований, инвертирующий вход компаратора 74 - к другому выходу блока 38 фазных преобразований с напряжением, сдвинутым по фазе на 120 эл, град, относительно напряже- ния с первого входа. Инвертирующие входы компараторов 73 логических блоков 62-72 объединены и подключены к выходу источника 65 модулирующего напряжения. Неинвертирующие входы вто- рых компараторов 74 объединены и подключены к выходу блока 66 управления

Тригонометрический анализатор 44 может состоять из двух апериодических усилителей 76 и 77, входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков Холла 43, а вькоды - с входами для гармонических функций блоков прямого 27 и обратного 28 преобразования координат.

Электропривод с векторным управле нием работает следующим образом,

В исходном состоянии выходные сигналы блоков 6 я 19 задания могут

5 0

5 о ,.

5

126

быть равны нулю и в этом случае равны нулю сигналы на выходе каналов 17 и 18 регулирования, датчика 40 частоты вращения ротора и датчиков Холла 43.

Выходные сигналы тригонометрических анализаторов 37 и 44 удовлетворяют соотношению U,, + u , const, следовательно, или U:, , или U2i , или оба одновременно не равны нулю (си- нусно-косинусньтй генератор 64 имеет

. постоянный модуль выходной двухфазной системы напряжений). На выходах блока 27 прямого преобразования координат сигналы равны нулю. На выходе вычислителя 31 модуля напряжения статора напряжение также равно нулю.

Для исключения недопустимых динамических перегрузок (например, при значительном снижении или снятии напряжения питания преобразователя 2 частоты и последующем его восстанов-лении система обеспечивает автоматическое включение сначала канала 18 регулирования модуля главного потоко- сцепления, а затем канала 17 регулирования частоты и только при модуле потокосцепления, большем минимального рабочего.

Если сигнал задания с выхода блока 19 больше сигнала с выхода вычислителя 29 модуля на величину, определяемую коэффициентом передачи усилителя 51 и уровнем опорного сигнала на дополнительном входе блока 52 сравнения, то на его выходе получают запирающий сигнал, поступающий на управляющий вывод управляемого резистора 8 и соответствующий нулевому сигналу управления частотой вращения ротора. Кроме того, запирающий сигнал с выхода выпрямителя 54, равный сумме максимальных выходных сигналов регулятора 21 потокосцепления и звена 25 пропорционального преобразования, поступает на второй дополнительный вход сумматора 22, блокирует замкнутый контур регулирования и оставляет работанщим в исходном состоянии только разомкнутый канал регули- . рования по сигналу задания модуля главного потокосцепления.

При включении блока 19 задания модуля главного потокосцепления сигнал на выходе сумматора 22 не равен нулю и, так как сигнал хотя бы на одном из выходов анализатора 44 не равен нулю, на выходе блока 27 прямого

71

преобразования координат появляется ненулевой сигнап и, кроме того, сигнал с выхода сумматора 22 через вычислитель 3 модуля напряжения статора включает управляемый выпрямитель 3. Так как сигнал хотя бы на одном из вькодов тригонометрического анализатора 37 не равен нулю, то какая- либо пара тиристоров инвертора 5 оказывается открытой и по обмотке двигателя 1 начинает протекать ток, создающий магнитное поле.

Сигналы с датчиков Холла A3 подаются на входы тригонометрического анализатора 44, на выходе которого сигналы оказываются в фазе с входными. Эти сигналы, поступая на входы блока 27 прямого преобразования координат, фазируют выходы анализатора 37, а сигнал с выхода вычислителя 29 модуля главного потокосцепления как сигнал обратной связи поступает на канал 18 регулирования.

Если настройка контура нарушена и

во время фазирования анализаторов 37 и 44 происходит переключение ключей инвертора 5, то процесс установления заданного значения модуля главного потокосцепления отличается от модельного, определяемого апериодическим звеном 23. При этом на выходе блока ,24 сравнения появляется сигнал рас- согласования, который через звено 25 пропорционального преобразования вво- дится через сумматор 22 на вход блока 27 прямого преобразования координат и вход вычислителя 31 модуля напряжения статора. Если же процесс идет согласно модельному, то на выходе звена пропорционального преобразования сигнала равен нулю.

В процессе установления заданного значения модуля главного потокосцепления благодаря наличию однополупе- риодного вьшрямителя 50 и в случае перерегулирования (изменение знака ошибки) из-за дискретности срабатывания тиристоров инвертора 5 исключается недопустимый рост напряжения управления на выходе вычислителя 31 модуля напряжения статора.

В процессе установления заданного значения модуля главного потокосцепления после достижения минимального рабочего значения через время, зависящее от параметров апериодического усилителя 51, и обратно пропорцио

0

31

5

0

0

5

Q

5

0

5

128

нальное величине сигнала, поступан - щего на дополнительный опорный вход блока 52 сравнения, указанный сигнал становится больше сигнала, поступающего с выхода усилителя 51, и запирающее напряжение на выходе вьтрями- теля 54 исчезает. При этом исчезает блокирующее напряжение на входе сумматора 22 и через время, определяемое параметрами задатчика 55 интенсивности, сопротивление резистора 8 становится минимальным, переведя канал 17 регулирования частоты вращения ротора в рабочее состояние. (Если при этом на выходе блока 6 задания частоты имеется задающий сигнап, то двигатель разгоняется до заданной частоты вращения с темпом, определяемым задатчикон 55 интенсивности без динамических перегрузок в случае неравенства действительной и заданной частоты вращения, благодаря малому начальному коэффициенту передачи замкнутого контура регулирования частоты вращения ротора).

Включение блока 6 задания приводит к появлению сигнала на выходе сумматора 13. При этом фаза двухфазного напряжения на выходе блока 27 увеличивается (уменьшается) относительно фазы двухфазного напряжения с выхода .анализатора 44. После того, как разность фаз достигает 60 эл. град,, происходит коммутация ключей инвертора 5. При коммутации ключей меняется магнитное поле в двигателе 1, следствием чего является изменение сигналов на выходах анализаторов 44 и 37 и очередная коммутация ключей, Привод разгоняется до заданной час- |Тоты вращения и работает с режиме постоянной частоты вращения.

При рабочем направлении вращения в случае увеличения мощности на валу двигателя 1 растет сигнап на выходе блока 45 кo ffleнcaции, пропорциональный произведению активного тока на частоту вращения ротора (ijO)), Этот сигнал, сглаженный апериодическим усилителем 47, поступает на вход блока 48 сравнения. При превышении зтим сигналом велич шы опорного сигнала, поступающего на другой вход блока 48 сравнения с выхода источника постоянного напряжения, на его выходе появляется сигнал, который через звено 46 пропорционального преобразования и вьшрямитель 50 поступает на допол 1

нительный вход блока 8 сравнения, и привод переходит в режим работы с постоянной мощностью.

Дискретность срабатывания ключей инвертора 5, а также изменение параметров двигателя 1 и преобразователя 2 приводит к расстройке канала ре гулирования квадратурной составляющей тока статора (канала). В этом случае реальный переходный процесс отличается от модельного, определяемого апериодическим звеном 14. На выходе блока 15 сравнения появляется сигнал рассогласования, который че- рез звено 16 пропорционального преобразования, допускающее большие коэффициенты усиления, воздействуют че- .рез сумматор 13 на вход блока 27 прямого преобразования координат. Если же процесс идет согласно модельном-/, то на выходе звена 16 сигнал равен нулю.

Устранение неуправляемости электропривода в интервале коммутации осу ществляется также за счет поступления сигнала задания, пропорционального заданной (мгновенной) частоте вращения с выхода блока 7 на вход тригонометрического анализатора 37. Предполагают, что программа гладкая, создает опережение при коммутации ключей инвертора 5.

Наличие указанного сигнала на входах анализаторов 37 и 44 позволяет фазирующему блоку работать только с динамическими составляющими частоты вращения, в том числе благодаря наличию управляемого резистора 16 при пуске с ненулевым сигналом на выходе блока 6 задания частоты. При этом обеспечивается уменьшение статической и динамической ошибок.

В контуре регулирования напряжения

вьшрямителя 3 применена опережаняцая связь с выхода вычислителя 31 модуля напряжения статора на второй вход сумматора 33, назначение которой аналогично связи с выхода блока 6 зада- |НИЯ частоты вращения на третий вход тригонометрического анализатора 37 (44). Так как эта связь фиксирует рабочую точку на статической характеристике выпрямителя и, следовательно, регулятор 32 модуля напряжения работает в окрестности этой точки, то подобная связь осуществляет линеаризацию системы.

Q 0

5 Q

Q

5

1210

Двухфазная система управляюп1их напряжений стабильной амплитуды (с отфильтрованными высшими гармониками) с выхода анапизагора 37 поступает на вход блока 38 фазных преобразований5 с выхода которого снимается шести- фазная система управляющих напряжений, поступающая на входы логических блоков 67-72 формирователя 39 импульсов. На выходе компаратора 73 формируются прямоугольнь е положительные импульсы длительностью 180 эл. град, (при отсутствии сигнала на вькоде источника 65 модулирующего сигнала). Fifa выходе компаратора 74 формируются прямоугольные положительные импульсы, длительность которых зависит от значения сигнала, поступающего с выхода блока 66 управления. На выходе элемента И 75 получают управляющие импульсы, длительность которых зависит от величины управляющего сигнала с выхода блока 66 управления. При отсутствии управляющего сигнала длительность импульсов на выходе элемента И 75 составляет 120 эл. град., при максимальном положительном сигнале 180 эл. град., а при максимальном отрицательном О эл. град. В результате этого на вьсходе формирователя 39 импульсов (на управляющих входах инвертора 5) обеспечивается управляющий пакет импульсов, длительность которого может быть задана. Такая схема позволяет уменьшить энергетические затраты на управление.

Возможность оптимизации электропривода при постоянстве модуля главного потокосцепления, наличие тригонометрического анализатора 37, а также использование для вычисления модуля вычислителем 31 модуля главного потокосцепления сигналов связанных с вектором главного потокосцепления, поступающих с сумматоров 14 и 22 определяет целесообразность выполнения электропривода, в котором в качестве анализатора 44 используются два опе- риодических усилителя 76 и 77 с малой постоянной сглаживания Т (5Т U)ij/, где наибольшая частота сигнала составляющих вектора главного потокосцепления).

При включении блока 19 задания модуля главного потокосцепленияS несмотря на отсутствие сигналов на выходах апериодических усилителей 77 п 78, а следовательно, на выходах бло 1 11

ка 27 прямого преобразования координат сигнал с выхода сумматора 22 через вычислитель 31 модуля напряжения статора включает управляемый выпрямитель 3. Так как сигнал хотя бы на одном выходе тригонометрического анализатора 37 не равен нулю, то какая- либо пара тиристоров инвертора 5 оказывается открытой и по обмотке двига- теля начинает протекать ток, создающий магнитное поле. Такая система при оптимизации контура стабилизации модуля главного потокосцепления обеспечивает стабильность амплитуды опор ных функций на выходах апериодических усилителей 76 и 77, а следов.а- j тельно, высокое качество работы элек- тропривода с векторным управлением, и вместе с тем уменьшение показателя интенсивности отказов системы.

Введенный в злектропривод одно- полупериодный выпрямитель 56 (диод), подключенный между сумматора 22 и блоком 34 сравнения в цепи управления выпрямителем 3, обеспечи- вает дополнительно в процессе установления заданного значения модуля главного потокосцепления снижение управляющего напряжения в случае суще- ственной отрицательной ошибки.

Введенная в электропривод непосредственная связь с выхода блока 19 задания на дополнительный вход -сумматора 22 позволяет снизить зквива- лентную постоянную времени контура регулирования потокрсцепления. Соединение выхода выпрямителя 54 с другим дополнительным входом сумматора 22 позволяет блокировать канал 18 регу- лирования модуля главного потокосцепления на время, необходимое для достижения минимального рабочего значения потокосцепления.

Введенные в электропривод усили- тель 57 и выпрямитель 58 обеспечивают дополнительную работу при обратном направлении вращения (при изменении знака сигнала на выходе блока 7 только в режиме постоянства частоты вращения, поскольку сигнал с выхода выпрямителя 58 больше любого сигнала с выхода апериодического усилителя 47.

Введение в электропривод порогового элемента 59 и элемента НЕ 60 обеспечивает исключение недопустимых динамических перегрузок благодаря автоматическому включению снача

Q 0

5 Q

Q

j .

5

5

1212

ла канала 18, а затем канала при модуле потокосцепления, большем минимального рабочего. При сигнале с бло- ка 19 задания, меньшем сигнала, определяемого порогом чувствительности порогового элемента 59 и со.ответ- ствуюдего минимальному рабочему модулю потокосцепления, на дополнительный вход апериодического ус или- теля 51 с выхода элемента НЕ 60 поступает сигнал, вызывающий на выходе усилителя 51 запирающий сигнал, поступающий через блок 52 сравнения, звено 53 пропорционального преобразования, выпрямитель 54 и задатчик 55 интенсивности на управляющий вывод управляемого сопротивления, определяющий его максимальное значение, соответствующее нулевому сигналу управления частотой вращения.

Таким образом, выполнение каналов регулирования напряжения преобразователя частоты и модуля главного потокосцепления по новой структуре позволяет в сравнении с известным электроприводом повысить точность управления, особенно в нижней части диапазона, и обеспечить тем самым расширение рабочего диапазона частот вращения и более высокую производительность механизмов.

Формула изобретения

1. Электропривод с векторным управлением, содержащий асинхронный, двигатель с короткозамкнутым ротором, подключенный к выходу преобразователя частоты, составленного из последовательно соединенных между собой выпрямителя, ЬС-фильтра и инвертора, выход которого образует выход преобразователя частоты, последовательно соединенные блок задания частоты вращения и первый блок сравнен кия, последовательно соединенные регулятор частоты вращения, блок деления, второй блок сравнения, регулятор активного тока и первый сумматор, последовательно соединенные первое апериодическое звено, третий блок сравнения и первое звено пропорционального преобразования, выход которого соединен с вторым входом перво - го сумматора, а вход первого апериодического звена - с выходом блока деления, последовательно соединенные блок задания модуля главного потоко131

сцепления, четвертый блок сравнения, регулятор потокосцепления и второй сумматор, последовательно соединенны второе апериодическое звено, пятый блок сравнения и второе звено пропорционального преобразования, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, а вход второго апериодического звена - с выходом блока задания модуля главного потокосцепления, блок прямого преобразования координат, подключенный входами к выходам первого и второго сумматоров, блок обратного преобразования коорди нат, выход которого соединен с другими входами второго и третьего блоков сравнения, вычислитель модуля главного потокосцепления, выход которого подключен к другим входам блока деления и четвертого и пятого блоков сравнения, последовательно соединенные вычислитель модуля напряжения статора, шестой блок сравнения, регулятор модуля нап ряжения, третий сум- матор и блок управления выпрямителем причем выход вычислителя модуля напряжения статора подключен дополнительно к другому входу третьего сумматора, последовательно соединенные первый тригонометрический анализатор блок фазных преобразований и формирователь импульсов, подключенный выходом к управляющему входу инвертора, датчик частоты вращения ротора асчнк ронного двигателя, подключенный вы- ходом к другому входу первого блока сравнения, датчик фазных токов статора, подключенный выходами через блок фазных преобразований к входам блока обратного преобразования координат, датчик напряжения, установле шый на входе инвертора и подключенный к другому входу шестого блока сравнения, датчики Холла, установленные в воз- душном зазоре асинхронного двигателя и подключенные к входам вычислителя модуля главного потокосцегшения, а через второй тригонометрический ана лизатор - к входам для гармонических функций блоков прямого и обратного преобразования координат, блок компенсации перекрестных связей, соединенный входами с выходaMJi датчика частоты вращения ротора, вычислителя модуля главного потокосцепления и блока обратного преобразования координат, а первым и вторым выходами - третьими входами первого и второго

д 5 „

0

5

12 14 сумматоров, выходы которых через блок прямого преобразования координат соединены с первыми двумя входами первого тригонометрического анализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления и надежности работы, введены первый однополуперйодный выпрямитель, последовательно соединенные первый апериодический усилитель, седьмой блок сравнения, третье звено пропорционального преобразования,второй однополуперчодный выпрямитель и последовательно соединенные второй апериодический усилитель, восьмой блок сравнения, четвертое звено пропорционального преобразования, третий однополупериодный выпрямитель, задат- чик интенсивности и управляемьй ре- |зистор, при этом первый вход вычислителя модуля ршпряжения статора соединен с выходом первого сумматора, а второй вход через первьй однополупериодный выпрямитель - с выходом второго су 1матора, второй выход блока компенсации перекрестных связей соединен с входом первого апериодического усилителя, дополнительный вход седьмого блока сравнения предназначен для подключения источника опорно го сигнала, выход второго однополу- периодного выпрямителя соединен с дополнительным входомм первого блока сравнения, выход четвертого блока сравнения соединен с входом второго апериодического усилителя, выход за- датчика интенсивности соединен с управляющим выводом управляемого резистора, первый вывод которого соединен с выходом первого блока сравнения, а второй вывод - с входом регулятора частоты вращения,

2.Электропривод по п, 1, отличающий ся тем, что выход второго сумматора через дополнительно введенный четвертый однополупериодный вьшрямитель соединен с дополнительным входом третьего сумматора.3.Электропривод по пп. и 2, отличающийся тем, что выход блока задания модуля соединен с первым дополнительным входом второго сумматора, второй дополнительный вход которого соединен с выходом третьего однополупериодного выпрямителя.4.Электропривод по пп. 1-3, отличающий ся тем, что выход блока задания частоты череэ дополни 51

тельно введенные последовательно соединенные усилитель и пятый однополу- периодный выпрямитель под слючен к второму дополнительному входу седьмого блока сравнения I

5.Электропривод по пп. 1-4, о т - .личающийся тем, что выход

блока задания модуля через дополнительно введенные последовательно соединенные пороговый элемент и элемент НЕ подключен к дополнительному входу второго апериодического усилителя.

6.Электропривод по пп. 1-5, о т - личающийся тем, что первый и второй тригонометрические анализа- торы выполнены с последовательно соеФа.2

1216

диненными фазируюпшм блоком, суммирующим апериодическим усилителем и синусно-косинусным генератором, при этом дополнительный вход суммирушще- го апериодическог;о усилителя подключен к выходу блока задания частоты через дополнител ный управляемый резистор, управлц лций выврд которого соединен с выходом задатчика интенсивности.

7. Электропривод по пп. 1-6, отличающийся тем, что второй тригонометрический анализатор выполнен на двух апериодических усилителях, входы и выходы которых образуют входы и выходы анализатора.

Фие.5

Фи$.

W

s.5

71

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1443112A1

Патент ФРГ № 1941312, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Асинхронный частотно-управляемый электропривод 1981
  • Алексеев Василий Васильевич
  • Дартау Витольд Александрович
  • Павлов Юрий Павлович
  • Рудаков Виктор Васильевич
SU1020950A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

SU 1 443 112 A1

Авторы

Алексеев Василий Васильевич

Дартау Витольд Александрович

Рудаков Виктор Васильевич

Россо Тамара Оганесовна

Черкасов Владимир Михайлович

Даты

1988-12-07Публикация

1987-04-27Подача