Способ управления гистерезисным электродвигателем Советский патент 1990 года по МПК H02P7/36 H02P7/74 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления как одиночными гистерезисными двигателями, как и гистерезисными двигателями, объединенными в группы.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и стабилизация энергетических показателей.

На чертеже показана функциональная схема устройства для осуществления способа управления гистерезисным электродвигателем.

Устройство содержит источник 1 питания с регулятором 2 напряжения, блок 3 импульсного намагничивания с системой 4 управления, состоящей

из формирователей 5-7 длительности, фазы и частоты следования намагничивающих импульсов и задатчика 8 параметров импульсов, датчик 9 напряжения питания электродвигателей, датчик 10 ЭДС электродвигателя,четыре блока 11-14 деления, три запоминающих элемента 15-17,элемент 18 сравнения и блок 19 управления.

Два выхода источника 1 питания непосредственно, а третий выход - через блок 3 импульсного намагничивания соединены с выводами статорной обмотки гистерезисного электродвигателя 20. Управляющий вход блока 3 импульсного намагничивания соединен с выходом системы- 4 управления, образосо

СЛ ГС

00

ванным выходом формирователя 5 дли- т льности намагничивающих импульсов, взводы которого соединены с выходами соответственно формирователя 6 фазы намагничивающих импульсов и третьего и четвертого блоков 13 и 14 деления, Входы формирователя 6 фазы намагничивающих импульсов соединены соответ- с венно с первым и вторым выходами з датчика 8 параметров импульсов, виходом четвертого блока 14 деления и виходом формирователя 7 частоты следо вания импульсов. Вход синхронизации формирователя 6 фазы намагничивающих импульсов образует вход синхронизации системы 4 управления. Выход датчика 9 напряжения питания электродви- гйтеля соединен с информационным входом первого запоминающего элемента 1J и с первыми информационными входам первого и четвертого блоков 11 и 14 деления,вторые информационные входы которых соединены соответственно с в кодом датчика 10 ЭДС и выходом пер- запоминающего элемента 15. Выход первого блока 11 деления соединен с информационным входом второго запоми- н кмцего элемента 16, первым входом эл мЈнта 18 сравнения и первыми информа- ционными входами второго и третьего блоков 12 и 13 деления, вторые информационные входы которых соединены соответственно с выходом второго за- поминающего элемента 16 и с задатчи- кЬм степени возбуждения электродвигателей. Второй вход элемента 18 сравнения также соединен с задатчиком степени возбуждения электродвигателя, а выход элемента 18 сравнения соединен с третьим информационным входом третьим информационным входом третьего блока 13 деления. Выход второго блока 12 деления соединен с информационным входом третьего запоминающего элемента 17, выход которого соединен с входом регулятора 2 напряжения. Выходы блока 19 управления соединены с управляющими входами соответственно первого блока 11 деления, первого 15 и второго 16 запоминающих элементов, формирователя 7 частоты следо- йания импульсов, третьего запоминающего элемента 17, а также третьего 13 и четвертого 14 блоков деления.

Первый блок 11 деления служит для

определения степени возбуждения гиср

Терезисного электродвигателя Ј0 -г

5

0

5

0

на основе информации о напряжении питания U, поступающей с датчика 9 напряжения, и информации об ЭДС электродвигателя 20, поступающей с датчика 10 ЭДС, причем измерение ЭДС можно осуществлять либо при кратковременном отключении электродвигателя от источника питания, либо при помощи специальных датчиков. Второй и третий блоки 12 и 13 деления предназначены для определения соотношений степени возбуждения электродвигателя 20 в различных режимах, а четвертый блок 14 деления определяет кратность изменения напряжения питания электродвигателя. Запоминающие элементы 15-17 представляют собой оперативно-запоминающие устройства и служат для хранения текущей информации, необходимой для реализации способа управления.

Способ управления гистерезисным двигателем осуществляют следующим образом.

На обмотки статора электродвигателя подают напряжение питания, разгоняя электродвигатель до синхронной частоты вращения, после чего в обмотки статора подают намагничивающий импульс заданной вольт-секундной площади Uu tu, значение которой регулируют для обеспечения требуемого уровня перевозбуждения электродвигателя. Очевидно, что изменять вольт-секундную площадь импульса возможно путем изменения либо амплитуды UM, либо его длительности tH.

После запуска электродвигателя 20 и входа его в синхронизм по сигналу с первого выхода блока 19 управления в блоке 11 деления определяют степень возбуждения Ј01 электродвигателя 20 на основе сигналов напряжения и ЭДС поступающих с соответствующих задат- чиков 9 и 10: Ј01 E0/U, ,где Е„ - ЭДС двигателя. Вслед за этим значение напряжения питания запоминается элементом 15, а значение степени возбуждения элементом 16. Затем по команде с четвертого выхода блока 19 управления подают намагничивающий импульс с вольт-секундной площадью UK, tUi и фазой в цепь статора электродвигателя 20 с помощью блока 3 импульсного намагничивания, при этом Uu,tu и о/и формируются соответствующими формирователями 5 и 6 на основе сигналов задатчика 8. Синхронизирующий вход

системы 4 управления подключен к выходу источника 1 питания, что обеспечивает строгую начальную фазовую привязку импульсов к напряжению питания. После прохождения намагничивающего импульса по сигналу с первого выхода блока 19 управления внов с помощью блока 11 деления определяют степень возбуждения электродвигателя 20 Ј0г- Затем в блоке 12 деления определяют увеличение степени возбуждения электродвигателя 20 dЈ0

0 2t

-j- и обратную ему величину 1/ДЈ0

С от

которая поступает на информационный вход запоминающего элемента 17, запоминается в нем и в качестве корректирующего сигнала подается на управляющий вход регулятора 2 напряжения. Напряжение источника 1 питания снижают до уровня Up U, х 1/дЈ0. После этого по сигналу на первом выходе блока 19 управления вновь определяют степень возбуждения электродвигателя с к оэ

-оэ

и,

сравнивают с помощью элезаданным значением Јоэод оэ Еоэто определяют в

Ј;.

мента 18 с

и если Ј

блоке 13 деления соотношение

с

---- сформированный сигнал 1 / и Ј

to зад

поступает на управляющий вход формирователя 5 длительности импульсов. После этого по сигналу с четвертого выхода блока 19 управления вновь подют намагничивающий импульс с вольт- секундной площадью U у t 0 (U u x

„, i/aЈj.

При управлении согласно способу за счет регулирования напряжения питания электродвигателя пропорционально изменению степени его возбуждения при импульсном перевозбуждении, корректировки параметров импульсов по соотношению полученной и заданной степеней возбуждения при повторном импульсном намагничивании, обеспечиваются практически предельные и стабильные энергетические показатели электродвигателя.

Экспериментальная проверка способ управления показала, что для о дного

ь

1543528

из типов электродвигателей, применяемых в аналогичных системах, общее уменьшение потребляемой мощности составило на один электродвигатель от 15 до 50%.

Формула изобретения

1. Способ управления гистерезисным электродвигателем, при котором в обмотку статора электродвигателя подают напряжение питания, разгоняя ротор до синхронной частоты вращения, по достижении которой в статорную обмотку, подают намагничивающие импуль-. сы с вольт-секундной площадью

x t и и фазой d.u и с я тем, что, с

о т л и ч а го- целью повы

шения энергетических показателей,перед подачей импульсов намагничивающего тока измеряют степень возбуждения Ј„, гистерезисного электродвигателя, после воздействия указанных импульсов дополнительно измеряют степень возбуждения Ј02 гистерезисного двигателя и уменьшают величину напряжения питания до значения U

-и

1C Со

5

0

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации энергетических показателей, после указанного снижения напряжения питания вновь измеряют степень возбуждения 603 сравнивают с заданным значением степени возбуждения ЈOJa в случае, если измеренное значение степени возбуждения меньше ее заданного значения, дополнительно подают в обмотки статора гистерезисного двигателя намагничивающие импульсы с вольт-секундной площадью

45

Uu4

,

о зал oj

где Uu , Uu - амплитуда соответствующего намагничивающего импульса,

tM , tu - длительность соответ- г ствующего намагничивающего импульса, U1 - напряжение питания.

54J528

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления гистерезисными электродвигателями в составе как однодвигательного, так и многодвигательного электроприводов. Целью изобретения является улучшение и стабилизация энергетических показателей. В способе управления гистерезисным электродвигателем за счет определения степени возбуждения электродвигателя до подачи намагничивающего импульса и после его воздействия и снижения напряжения питания электродвигателя пропорционально увеличению степени возбуждения обеспечиваются предельные энергетические показатели электродвигателей. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Редактор A. Orар

Составитель А, Головченко

Техред м.Ходанич Корректоре. Черни

Заказ 407

Тираж 458

ВИНИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, M-35S Раушская наб., д. 4/5

Подписное