Асинхронно-вентильный каскад Советский патент 1990 года по МПК H02P5/40 H02P7/46 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах промышленных установок, например, насосных, компрессор- , Ных и. подъемно-транспортшэ1х механиз- мово

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей.

На фиг,1 представлена блок-схема д асинхронного вентильного каскада; на фиг.2 и 3 7- зависимости, реализуемые нелинейными блоками.

Асинхронно-вентильный каскад содержит асинхроиньй двигатель 1с фазным ротором, обмотка статора которого подключена к тиристорному регу- 4ятору 2 напряжения, управляемого блоком 3 управления. Обмотка ротора асинхронного двигателя подключена 20 К входу выпрямительно- инверторного биока 4, составленного из последовательно соединенных между собой неуправляемого мостового выпрямителя 5, дросселя б и инвертора 7 с блоком 8 25 управления, Выходы инвертора 7 снабжены зажимами для подключения к сети,

В асинхронно-вентильный каскад введены датчик 9 моментаs нелинейный jg блок 10; peaJ:изy oщий функщж) вида

Ьт de + g, датчик 11 противоЭДС5 Нелинейный блок 125реализующий функцию вида Ц) с, датчик 13 потока и трехвходовьш сумматор 35 14. Датчики 9 и 13 механичес- . 1Ш соединены с асинхронным двигателем, а датчик 11 подключен параллельно входу инвертора 7, Выходы датчиков 9 и 11 подключены к входам нелиней- 40 НЫХ-блоков 10 и 12 Входы сумматора 14 соедканы с выходами датчиков нелинейных блоков 10 и 12 и датчика 13, Выход су матора 14 подключен к входу блока 3 управления тиристорньм 45 регулятором 2, вход которого подключен к сети о

Асинхронно-вентильный каскад работает следующим образом.

При поступлении управляющих сигна- 50 лов с блока 3 управлени;э на тиристор- ный регулятор 2 нагфяжения на статор- яую обмотку асинхронного двигателя подается напряжение питания. Регулирование ч.астоты вращения двигателя 55 происходит путем введения в обмотку ротора противоЭДС инвертора 7 по сигналу с блока 8 управления.

Сигнал 5 противоЭДС инвертора, нимаемый с датчика 11, поступает на нелинейный блок 12, где формируется сигнал срд оптимального потока, соответствующий номинальной нагрузе на валу асинхронного двигателя 1. С датчика 9 момента снимается сигнал и момента нагрузки асинхронного двигателя 1 и поступает на нелинейньш блок 10, где формируется сигнал оправки по моменту. На сумматоре 14 сравниваются сигналы ср,, и О/иИ сигнал Срапотока, существующего в зазоре асинхронного двигателя 1. На выходе сумматора образуется сигнал S (опт + Од,-Ц , воздействующий на блок 3 управления тиррюторного регулятора 2 напряжения о Напряжение на выходе регулятора 2 изменяется до тех пор, пока сигнал О не станет равным нулю (о 0), что соответствует оптимальному значению потока ср в зазоре асинхронного двигателя 1 с учетом реаль ной нагрузки на валу, т.е. ( (- +

;ц°

В электроприводе можно обеспечить с помощью нелинейного блока 12 различные законы управления, в частности 2 по минимуму тока imiriCTa-- тора (фиг.2) 5 минимуму суммарных потерь UPg mj , минимуму потребляемой мощности Р,, п,;, максимуму КПД /;|,и максимуму энергетического показателя f -cosU) „,,. В o6nteM случае на нелинейL. I inCiA

ном блоке 12 набирается зависимость межд.у относительной величиной добавочной ПротивоЭДС инвертора и относительной величиной Сропт оптимального потока двигателя в Bi-ще р-,-

а + с, где as b, с - постоянные в.еличиныг

с , . Е ;i С -- ) Ър

где Е I, - ПротивоЭДС инвертора;

Е р - ЭДС двигателя при затор- молсенном роторе.

Аналогично с помощью нелинейного блока 10 по указанным законам можно обеспечить взаимосвязь между относительной величиной и момента двигателя и ветП 1чикой о jii поправки момента (фиГоЗ), которая может быть гфедстав- лена в вцце зФавнения 0,, de -f g. где d, .f, g постоянные величины.

Ф op мула изобретения Асинхронно-вентильный каскад, со- держапщй асинхронньй двигатель с фаз- ным ротором, к обмотке ротора которр- го подключен вход выпрямительно-ин- верторного блока, выход которого снабжен зажимами для подключения к сети, а управляющий вход выпрямитель- но-инверторного блока подключен к вы- m ходу блока управления, тиристорный регулятор напряжения с блоком управления,

тора асинхронного двигателя, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, в него введены датчики потока и момента, механически связанные с асинхронным двигателем, датчик противоЭДС, подключенный параллельно инвертору, трехвходовый сумматор и два нелинейных блока, один из которых реализует функцию .del + g, а другой - йунктпда а + с, вход первого теля;

ключен к вькоду датчика момента, а вход второго нелинейного блока - к выходу датчика противоЭДС, выходы нелинейных блоков и датчика потока подключены к соответствующим входам сумматора, выходом соединенного с входом блока управления тиристорного реЦ

Ф,

гулятора, причем - относиФном

v. „„.. V, . yupctb-тельньй оптимальный поток асинхронвключенньш в цепь обмотки ста- °Г° Ч1пт Рном оптимальный и номинальный потоки асинхронноотносительго двигателя; -

лая противоЭДС инвертора; Е - противоЭДС инвертора; Ер - ЭДС .ротора двигателя при заторможенном роторе; 20 М

- vfотносительный момент асин - ном

хронного двигателя; М - момент двигателя; MHOM номннальньй момент двига.

из указанных нелинейных блоков под- - 25 величины.

Ь, с, d, f, g постоянные

ключен к вькоду датчика момента, а вход второго нелинейного блока - к выходу датчика противоЭДС, выходы нелинейных блоков и датчика потока подключены к соответствующим входам сумматора, выходом соединенного с входом блока управления тиристорного реЦ

Ф,

гулятора, причем - относиФном

теля;

относительго двигателя; -

лая противоЭДС инвертора; Е - противоЭДС инвертора; Ер - ЭДС .ротора двигателя при заторможенном роторе; 20 М

- vfотносительный момент асин - ном

хронного двигателя; М - момент двигателя; MHOM номннальньй момент двига25 величины.

Ь, с, d, f, g постоянные

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных электроприводах насосных, компрессорных и подъемно-транспортных механизмов. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. В асинхронно-вентильный каскад введены тиристорный регулятор 2 напряжения, питающий статорную обмотку синхронных двигателя 1 с фазным ротором, два нелинейных блока 10 и 12, сумматор 14, датчик 13 потока, датчик 9 момента и датчик 11 противоЭДС инвертора. Выходы датчиков 9 и 11 подключены соответственно к входам нелинейных блоков 10 и 12, выходы которых и выход датчика 13 потока соединены входами сумматора 14, выходом подключенного к блоку 3 управления тиристорным регулятором 2 напряжения. В каскаде обеспечиваются высокие энергетические показатели в любом диапазоне регулирования и различных моментах нагрузки на валу асинхронного двигателя при работе по заранее заданному закону управления, например минимума тока статора, минимума суммарных потерь, минимума потребляемой мощности, максимума КПД или энергетического показателя. 3 ил.

mas

0.1

.

0,1

0,3 0,it 0,5 Фи.2

Гш-/;

mat

mtn

US

Составитель АоГоловченко

Редактор ЛЛчолинская Техред М.Двдык ;Корректор Т.Колб

Заказ 3393

Тираж 456

В1ИШ1И Государственного комитета по иаобретениям и открытиям при ГКН1 СССР 113035S Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произзодстзенно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное