Электропривод переменного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P6/08 

J1I

Фиг.1

3

Изобретение относится к электротнике и может быть использовано в те областях промышленности, где требуеся регулирование скорости нагрузки.

Цель изобретения - упрощение конструкции электромеханической части привода.

На фиг.1 приведена функциональна схема электропривода с синхронным Д гателем с обмоткой возбуждения; на фиг,2 - функциональная схема блока коммутации силовых ключей; на фиг,3 эпюры, поясняющие работу схемы.

Электропривод фиг.О содержит

блок 1 задания момента, умножители 2-4 сигналов, регуляторы 5-7 токов блок 8 коммутации силовых ключей, фсаторы 9 и 10 нулевого порядка, сумматор 11 с инвертированием; силовой блок 12, датчики 13-15 токов, синхронный двигатель (СД) 16, источник 17 тока, обмотку 18 возбуждения синхронно двигателя, сумматор 19, генератор 2 счетчик 21, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 22, коммутирующие ключи 23-25.

Выход блока 1 задания момента подключен к входам умножителей 2-4 сигналов, другие входы которых подключены к выходам фиксаторов 9 и К нулевого порядка и выходу сумматора 11 с инвертированием, а их выходы подключены к входам регуляторов 5-7 тока, другие входы которых подключены к выходам датчиков 13-15 тока, выходы которых подключены к блоку 8 коммутации силовых ключей, одни выходы которого подключены к фиксаторам 9 и 10 нулевого порядка, а другие его выходы подключены к вхдам силового блока 12, выходы котор рого через датчики 13-15 тока подклчены к управляющей обмотке СД 16, об

Q

5

0 5

0

5

0

мутирующих ключей 23-25, соединенным с выходами регуляторов 5-7 токов, а выходы этих ключей подключены к силовому блоку 12.

Электропривод работает следующим образом.

С выхода блока 1 задания момента (фиг.1) напряжение задания момента U поступает на первые входы умножителей 2-4 сигналов, на входы которых подаются опорные гармонические функции угла. На выходах умножителей 2-4 сигналов формируются сигналы задания фазных токов СД 16,которые на выходах регуляторов 5-7 тока сравниваются с напряжениями, пропорциональными реальным фазным токам СД, снимаемым с датчиков 13-15 тока. В результате сравнения регуляторами 5-7 токов вырабатываются сигналы управления силовыми ключами, поступающие через блок 8 коммутации силовых ключей на входы силового блока 12. На основе этих сигналов осуществляются переключения сидовых ключей, приводящие к тому, что токи в фазах СД 16 соответствуют сигналам задания. Амплитуда фазных токов определяется величиной сигнала задания момента U, а фаза - угловым положением ротора. Таким образом, на выходном валу СД 16 формируется электромагнитный момент, пропорциональный произведению поперечной составляющей статорного тока, определяемой сигналом на ток в обмотке 18 возбуждения, задаваемый источником 17 тока„

Формирование опорных гармонических функций угла, поступающих на вторые входы умножителей 2-4 сигналов осуществляется следующим образом. Генератор 20 (фиг,2), входящий в состав блока 8 коммутации силовых ключей,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тех областях промышленности, где требуется регулирование скорости нагрузки. Цель изобретения - упрощение конструкции электромеханической части привода. В электропривод переменного тока введены блок 8 коммутации силовых ключей, два сумматора 11 и 19, два фиксатора 9 и 10 нулевого порядка, источник 17 тока, выход которого подключен к обмотке возбуждения синхронного двигателя 16. В результате на входах умножителей 2 - 4 сигналов формируются опорные гармонические функции угла без применения датчика положения ротора. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

мотка возбуждения 18 которого подклю- дс вырабатывает прямоугольные импульсы

чена к источнику 17 тока и к входу сумматора 19, выход которого подключен к входам фиксаторов 9 и 10 нулевого порядка, выходы которых подключены к входам сумматора 11 с инвертированием.

Блок коммутации силовых ключей (фиг.2) может содержать генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика 21 импульсов, который через ПЗУ 22 подключен к одним входам коммутирующих ключей 23-25, фиксаторам 9,10 нулевого порядка (фиг.1) и к управляющим входам ком50

55

высокой частоты U, (фиг,3), поступаю щие на счетный вход счетчика 21„ Изменяющийся во времени двоичный код выхода счетчика 21 поступает на вхо ПЗУ 22, В процессе счета счетчик 21 периодически переполняется, и кодовые комбинации на его выходе с течением времени повторяются.

В память ПЗУ 22 данные записаны таким образом, что при появлении определенных кодовых комбинаций на его входе, на одном из его выходов формируется импульс синхронизации исинх, который поступает на управляювырабатывает прямоугольные импульсы

высокой частоты U, (фиг,3), поступающие на счетный вход счетчика 21„ Изменяющийся во времени двоичный код с выхода счетчика 21 поступает на вход ПЗУ 22, В процессе счета счетчик 21 периодически переполняется, и кодовые комбинации на его выходе с течением времени повторяются.

В память ПЗУ 22 данные записаны таким образом, что при появлении определенных кодовых комбинаций на его входе, на одном из его выходов формируется импульс синхронизации исинх, который поступает на управляющие входы коммутирующих ключей 23-25, в результате чего осуществляется кратковременное отключение входов силового блока 12 от выходов регуляторов 5-7 тока и подключаются соответственно: первые два входа - к выходам а и b ПЗУ 22, а третий вход - в нулевому потенциалу, что соответствует подключению фазы С к отрицательному полюсу звена постоянного тока, переключение же фаз А и В осуществляется в соответствии с временными диаграммами на фиг.З.

Таким образом, с приходом импульса ис„ну регулирование фазных токов СД 16 кратковременно прекращается и в качестве датчика положения используется СД 16, при этом учитывается тот факт, что взаимная индуктивность между статорными обмотками и обмоткой 18 возбуждения изменяется по гармоническому закону в функции углового положения.

С приходом импульса а (фиг.З) фаза А СД 16 подключается к положительному полюсу источника, а фазы В и С- к отрицательному, в результате чего производится возбуждение СД 16 вдоль оси фазы А. Кроме того, на фиксаторе 9 запоминается величина трансформаторной ЭДС, наводимой в обмотке 18 возбуждения. С приходом импульса b к положительному полюсу источника под- ключается обмотка В, а фазы А и С - к отрицательному, в результате чего СД 16 возбуждается уже вдоль оси В, а величина ЭДС, наводимой в обмотке 18 возбуждения, запоминается в

фиксаторе 10. Благодаря перечисленным 40 Bat Два информационных выхода котооперациям на входах умножителей 2-4 сигналов формируются опорные гармонические функции угла.

Таким образом, для формирования опорных гармонических функций угла нет необходимости применять датчик угла. Тем самым достигается упрощение конструкции электромеханической части привода.

Формула изобретения

. Электропривод переменного тока, содержащий синхронный двигатель, датчики токов статора, подключенные к выходу блока силовых клю-

рых подключены к входным замыкающим контактам первых двух коммутирующих ключей и являются дополнительными выходами блока коммутации силовых

45 ключей, выход синхронизации запоминающего устройства соединен с управляющими входами коммутирующих ключей замыкающий входной контакт третьего коммутирующего ключа соединен с об50 Щей точкой блока управления, размыкающие входные контакты коммутирующи ключей являются входами блока коммутации силовых ключей, выходные контакты коммутирующих ключей являются

55 выходами блока коммутации силовых ключей.

чей, регуляторы токов, первые входы которых через умножители сигнала подключены к выходу блока задания момен- та, а их вторые входы соединены с выходами датчиков тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции электромеханической части привода, в него введены блок

коммутации силовых ключей с дополнительными входами, два сумматора, два фиксатора нулевого порядка, источник тока, а синхронный двигатель выполнен с обмоткой возбуждения, при этом

5 выход источника тока подключен к обмотке возбуждения синхронного двигателя и входу первого сумматора, выход которого через фиксаторы нулевого порядка подключены к входам второго

0 сумматора и другим входом двух умножителей напряжения, выход второго сумматора соединен с другим входом третьего умножителя напряжения, выходы регуляторов тока через блок ком5 мутации силовых ключей подключены к входам блока силовых ключей, дополнительные выходы блока коммутации силовых ключей соединены с входами синхронизации фиксаторов нулевого

0 порядка.

рых подключены к входным замыкающим контактам первых двух коммутирующих ключей и являются дополнительными выходами блока коммутации силовых

ключей, выход синхронизации запоминающего устройства соединен с управляющими входами коммутирующих ключей, замыкающий входной контакт третьего коммутирующего ключа соединен с обЩей точкой блока управления, размыкающие входные контакты коммутирующих ключей являются входами блока коммутации силовых ключей, выходные контакты коммутирующих ключей являются

выходами блока коммутации силовых ключей.

На6л.П

Фиг. I