Устройство для управления асинхронным электродвигателем с частотным управлением Советский патент 1989 года по МПК H02P7/42 

00

31511

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах часз отного управления приводов с автономным инвертором тока.

Цель изобретения - повышение точности управления частотой.

Иа фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для управления асинхронным электродвигателем с час- тотным управлением; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство для управления асинхронным двигателем содержит (фиг, l) импульсный датчик 1 частоты вращения укрепленный на валу электродвигателя, усютитель 2 постоянного тока, перекидной ключ 3, первый неподвижный контакт которого соедннен с клеммой источника 4 опорного напряжения, ре- зистор 5, первый вывод которого соединен с подвилшым контактом ключа 3 Выходная клемма источника 4 опорного напряжения объединена с потенциальным входом цифроаналогового преобра- зователя (ЦА11) 6, кодовые шины которого подключены к выходу задатчика 7 обратного кода скольжения, а выход ЦАП б соединен с 1 ешшертирующим входом усилителя 2 постоянного тока, ин- вертирз ющий вход которого соедннен с вторым выводом резистора 5 и первой обкладкой конденсатора 8. Вторая обкладка конденсатора и второй непо- двIiжный контакт ключа соединены с об- щей точкой схемы. Выход усилителя 2 постоянного тока через управляемый генератор 9 связан со счетным входом триггера 10 и первым входом блока 11 выделения периода, второй вход кото- рого подключен к выходу импульсного датчика 1 частоты вращения, а выход соединен с управляющим входом клю- ча 3. Выходная клемма устройства объединена с выходом триггера 10.

Устройство работает следующим образом.

ШШ б преобразует код задатчика 7 в пропорциональное значение тока. Код задатчика 7 имеет вид

N 2 (1-S),()

где п - разрядность используемого двоичного кода; S - величина заданного скольже-

ния.

Величина выходного тока ДАЛ может быть представлена в виде

I, U -I-bK,,.K,;2(l-S), (2)

где и. - величина напряжения опорного источника, поступающего на вход ЦАП 6; R - коэффициент передачи llAII 6

по току.

Блок 11 выделения периода по команде Тр от нмпульсного датчика 1 частоты вращения формирует импульсы Т, , по длительности равные периоду сигнала Ту управляемого генератора 9 (фиг. 2 а-в). Таким образом, в течение каждого периода выходного напряжения датчика.1 формируется один импульс указанной длительности. На время действия этих импульсов ключ 3 подключает резистор 5 к клемме источника 4 опорного напряжения, все остальное время вывод резистора 5 оказывается подключенным к общей точке схемы. За счет указанного взаимодействия элементов на инвертирующий вход усилителя 2 постоянного тока воздействует ток 1, среднее значение которого (выделяемое фильтром, образованным резистором 5 и конденсатором 8) имеет величину

1 UO/R - T.,,VTp, (3)

где Т - период сигнала управляемого

генератора;

Тр - период выходного сигнала датчика I, который выдает один импульс за оборот двигателя, имеющего одну пару полюсов;

R - сопротивление резистора 5. При выборе достаточно большого коэффициента усиления усилителя 2 постоянного тока разность входных токов близка к нулю; из равенства следует

Туг Тр.(-8), (4) откуда частота управляемого генератора

f,,r fp/R Кцд, 2(1-8), (5)

где fp 1/Тр - частота вращения вала двигателя.

Сигнал на выходе триггера 10 имеет частоту, в.два раза меньшую частоты управляемого генератора 9, поэтому частота управления инвертором

fc fp/2 R-Ki fin-2 (i-S), (6)

Выбирая 2R K,.(, 2 1, окончательно получают

fc ,. (7)

Таким образом, сформированная частота управления инвертором отличается от частоты вращения двигателя на вел1иину заданного скольжения.

515

Предлагаемая схема устройства позволяет оперативно изменять величину заданного скольжения, в ней исключен задающий генератор частоты скольжения Кроме того, формируемая частота сети оказывается пропорциональной не абсолютному (if), а относительному скольжению S, что повьшает точность управления приводом. В сигнале сформированной частоты принципиально отсутствует неравномерность, обусловленная формированием периода этого сигнала по границам двух несинхронных сигналов Л f и f ,

Формула пзобрете.ния

Устройство для управления асинхронным электродвигателем с частотным управлением, содержащее усилитель по- стоянного тока, перекидной ключ, первьй неподвижный контакт которого объединен с клеммой источника опорного напряжения, резистор, соединенный одним выводом с подвижным контактом ключа, импульсный датчик частоты вращения ротора электродвигателя, отличающее,ся тем, что.

8386

с целью повьт1ения точности управления, введены цифроаналоговый преобразователь, задатчик обратного кода сколь- - жения, конденсатор, управляемый генератор, триггер и блок выделения периода, при этом потенциальный вход цифроаналогового преобразователя подключен к клемме источника опорного

10 напряжения, его кодовые шины соединены с выходами задатчика обратного кода скольжения, а выход подключен к неинвертирующему входу усилителя постоянного тока, инвертирующий вход ко5 торого объединен с вторым выводом резистора и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка конденсатора и второй неподвижный контакт ключа соединены с общей точкой схемы, выход

0 усилителя постоянного тока подключен к входу управляемого генератора, выходом соединенного со счетным входом триггера и первым входом блока выделения периода, второй вход которого

5 подключен к выходу импульсного датчика частоты вращения, а выход соединен с управляющим входом ключа, выходная клемма устройства объединена с выходом триггера.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к замкнутым системам частотно-управляемого асинхронного электропривода. Цель изобретения - повышение точности управления. В устройстве для управления частотой асинхронного электродвигателя с частотным управлением выходная клемма источника 4 опорного напряжения объединена с потенциальным входом цифроаналогового преобразователя 6,кодовые шины которого объединены с выходом задатчика 7 обратного кода скольжения. Выход цифроаналогового преобразователя 6 соединен с неинвертирующим входом усилителя 2 постоянного тока, инвертирующий вход которого объединен со вторым выводом резистора 5 и первой обкладкой конденсатора 8. Вторая обкладка конденсатора 8 и второй неподвижный контакт ключа 3 соединены с общей точкой схемы. Выход усилителя 2 постоянного тока через управляемый генератор 9 объединены со счетным входом триггера 10 и первым входом блока 11 выделения периода, второй вход которого подключен к выходу импульсного датчика частоты вращения ротора электродвигателя 1, а выход соединен с управляющим входом триггера. Сформированная частота управления инвертором отличается от частоты вращения двигателя на величину заданного скольжения. 2 ил.