Вентильный электропривод Советский патент 1990 года по МПК H02P6/00 H02P6/06 

dm dt

О,

- Va, x

i

(6)

,,

а3, Ь, - коэффициенты,

определенные по параметрам вентильного электродвигателя.

в уравнения (6) в матрич

g-A.V(t),

определяют матрицу

(7)

Используя разложение в степенной ряд соответственно (6), определяют матрицу перехода системы НТЙ):

Фор

% А т;

м

(9)

Значение Т0 с учетом производительности вычислителя и искажений управляющих импульсов тиристорными преобразователями избрано 20 мс. Исследованиями установлено, что при аппроксимации систем рассматриваемого класса разностными уравнениями, достаточная точность аппроксимации достигается вторым приближением разложения :

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах испытательных стендов. Целью изобретения является повышение динамической точности регулирования частоты вращения путем обеспечения адаптивности по отношению к потоку возбуждения. С этой целью в вентильный электропривод введен вычислитель 14 потока возбуждения, входами соединенный с выходами датчиков 11, 15 тока в цепи постоянного тока выпрямительно-инверторного преобразователя 3 и цепи обмотки возбуждения синхронной машины 1. Выход вычислителя 14 потока возбуждения подключен к третьему входу регулятора 12 частоты вращения, выполненного дискретным. Это дает возможность компенсировать влияние потока на контур регулирования частоты вращения. 1 ил.

+ AT + &. + А1о 2

где с, , с4, с5,

- dj, d .j - коэффициенты, определенные по ко- эффициентам матрицы А по (8) .

Для определения оптимальной управляющей последовательности с учетом воздействия мультипликативных сигна- лов рассчитывают вектор состояния системы на двух интервалах квантования Т, 2Т, что является достаточным при существующей размерности объекта управления. Определив вектор начальных условий в виде

V (Of) col т; 0; OJ ,

(11)

вычисляют

vert)

тг

+ (о)

ci m, .di V m,.

(12)

Ims c,ml+(k1-kl V,Vt-k , d, m4+(l Va+d V, -1г V, )- т, J,

(13)

где m1} tn2, тэ - управляющая последовательность соответственно порядку шагов квантования; tf , г - измеряемые мультипликативные сигналы на соответствующих шагах квантования;

k7, k,

1,1- - коэффициенты,.определяемые по коэффи- циентам (10) из перемножения матриц. Введя подстановку функций измерения

si k, - k4 V, v,- k4 (,;

/i 11 + d1 v, , Vi ,

(14)

определяют конечное состояние системы

Гпь

Ис, т, -г d

т.

Id, г mt + р т

,1

(15)

Избрав желаемое стационарное состояние системы в виде

0;

1,

(16)

получают систему алгебраических уравнений

с 1 тг + of т, 0;

di Чгт L+ Лт1 1

откуда определяют оптимальную управляющую последовательность

1

/a- qo(

rf

с f / -

(18)

Как видно ич выражения (18) автс- номность контура управления частотой вращения обеспечивается адаптацией управляющего сигнала по отношению к мультипликативным сигналам потока возбуждения.

Разработанная оптимальная управляющая последовательность реалкзуег- ся в виде управляющей программы для микропроцессорной системы управления вентильным двигателем.

МикроЭВМ в соответствии с этой программой выдает сигналы управления электроприводом, и, кроме того, вычисляет поток.

Вентильный электропривод позволяе компенсировать влияние мультипликативных сигналов потока синхронной машины в контуре управления частотой вращения, что в дополнении с возможностью реализации разработанного дискретного алгоритма на ЭЦВМ ведет к повышению динамической точности отработки вентильным электродвигателем управляющих воздействий определяющих закон изменения частоты вращения.

Формула изобретения

Вентильный электропривод, содер жащий синхронную машину, выпрямитель)

10

15

)

20

25

т

30

35

40

45

SO

55

но-инвертоонь Й греобразоьлтель с доосселем в зъгне постоянного тока

для подключения выводов обкотки статора к сети переменного тока, тахогенератор и датчик положения ротора, установленные на ва гу синхронной машины, тт,вс системы управления, выход одной из которых юдклгачен к управляющему входу выпрямителя, а выход другой - к управлА Эпему входу инвертора указанного преобразователя, последовательно соецичрнные регулятор частоты врагекия, регулятор тока, снабженный

Вторыь входом, соединенным с выходом

датчика тока в цепи постоянного тока выпрямительно-инзерторного преобразователя, а выход регулятора тока соединен с входом системы управления выпрямителем, один вход регулятора частоты вращения служит для задания частоты враще ич, второй вход соединен с выходом тахсп,кеоагорз, выход регулятора чагтстьт п,- ,шенчя подключен к информационно системы управления инверторов, правляюций вход которой подKir ег к выходу дат- ччка полсяпч я ротор, т рчсторный озб дитечь для писания чи воз- б. кгзчия синхронной Maffiiirj, тсгой Дг их тока в деп обмо7ки - нил, выходом со „пленный с о,,ним вхо- IDK регулятора тока возбу.кдения, вторь1м вчодом г эдкпючеклюго к заходу датчика тока i епи постплн-юго выпрямит 7 jHo-инв ртсрного пре- обра , a r.t ходо:, - к вхоцу tnpHCTOpHoro возбудителя, о т л и - ч а ю m и и с у те--, что, с целью повышение динамической точности рс- гулиро гния частоты вращения путем обеспечения адаптивности по отноше- лчю к потоку возбуждения, введен вычислитель поточа во .б дпенн:, с двумя входами с возможностью реализации зависимости

Vs i Јj ц + i s sin j«

« cos q (t,,,,,- xrcr) , где -ц)

ЈЈ

X

mot x

возбуждения с.чн - хронной машины

ток возбуждения синхронной машины;

-индуктивные сопротивления реакции якоря по продольной н поперечной ocj. - (.инхронкой машины;

t/ - угол управления тирие- торными ключами выпря- .мительно-инверторного преобразователя} 1у - входной ток инвертора;

регулятор частоты вращения снабжен третьим входом и выполнен дискретным с возможностью реализации на интервалах дискретности зависимостей

m

1 p-q,

cif

где mt, mt - выходные импульсы регулятора частоты для соответствующего интервала дискретности;

Vt потоки возбуждения для соответствующего интервала дискретности;

функции измерения:

С kf-kt itW4- k, Vt , |S- ,, - le VfVt,

где cf, df,

J1§

k ,,

k, - коэффициенты,-определявi

мые параметрами электро- 14 двигателя; при этом указанные входы вычислителя потока возбуждения соединены с выходами датчиков тока, а выход - с третьим входом регулятора частоты вращения.