Устройство для управления двигателем переменного тока Советский патент 1991 года по МПК H02P5/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для плавного пуска или регулирования скорости двигателя переменного тока с помощью тиристорного регулятора, представляющего собой встречно-параллельно соединенные тиристоры, включенные последовательно в фазы двигателя переменного тока для регулирования величины напряжения (тока).

... Целью изобретения является улучшение динамических показателей и повышение устойчивости работы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для управления двигателем переменного тока; на фиг. 2 - схема

замещения рассматриваемой системы; на фиг. 3 - векторная диаграмма; на фиг. 4 - диаграммы фазных токов двигателя; на фиг. 5 - пример выполнения блока определения ЭДС и сумматора в одной фазе

Устройство для управления двигателем переменного тока содержит силовой тири- сторный регулятор 1 с выводами для подключения к сети переменного тока и к статорным обмоткам двигателя 2 с установленным на его валу датчиком 3 частоты вращения, датчик 4 фазных токов статора с блоком 5 определения модуля на выходе, последовательно соединенные элемент 6 сравнения, регулятор 7 частоты вращения,

о о

00

00

ю

элемент 8 сравнения и блок 9 управления, подключенный выходами к управляющим входам силового тиристорного регулятора 1. При этом выход датчика 3 частоты вращения подключен к одному из входов элемента 6 сравнения, другой вход которого предназначен для подключения сигнала задания, а выход блока 5 определения модуля подключен к другому входу элемента 8 сравнения.

В устройство для управления двигателем переменного тока введены датчик 10 фазных напряжений статора, блок 11 определения ЭДС, трехфазный сумматор 12 и согласующий трехфазный трансформатор 13, первичные обмотки которого предназначены для подключения к сети переменного тока, а вторичные обмотки подключены к первой группе входов трехфазного сумматора 12, вторая группа входов которого подключена к выходам блока 11 определения ЭДС, соединенного входами с выходами датчиков 4, 10 фазных токов и напряжений. При этом выходы трехфазного сумматора подключены к соответствующим опорным входам блока 9 управления.

Устройство для управления двигателем переменного тока работает следующим образом.

Силовой тиристорный регулятор 1 под действием сигналов блока 9 управления, содержащего регулятор тока, регулирует амплитуду тока двигателя 2 таким образом, что она пропорциональна сигналу задания тока с выхода регулятора 7 частоты вращения.

Физически ток в обмотках двигателя 2 определяется разностью напряжения сети на входе тиристорного регулятора 1 и про- тивоЭДС двигателя 2, индуктивностью короткого замыкания двигателя (величиной постоянной) и фазой включения тиристоров регулятора относительно разностного сигнала напряжения сети и ЭДС двигателя.

Коэффициент передачи разомкнутой системы регулирования по току, пропорциональный величине

Цсеть Едв

U

оп

где Don - опорный сигнал для системы им- пульсно-фазового управления (СИФУ), снижается при увеличении Едв.

ЭДС двигателя Едв (амплитуда и фазовый сдвиг относительно вектора Т), зависит от амплитуды тока I, а также от частоты вращения (скольжения двигателя) Кроме снижения коэффициента передачи разомкнутой системы регулирования тока наблюдается еще и угловая погрешность, вызванная изменением аргумента Ёдв при изменении скольжения Это дополнительно

снижает устойчивость системы регулирования.

В качестве опорного сигнала системы импульсно-фазового управления блока 9

используется непосредственно сигнал напряжения Ди с выхода сумматора 12.

Устройство позволяет стабилизировать коэффициент передачи разомкнутой системы регулирования по току, а также скомпенсировать угловую погрешность во всем диапазоне изменений частот вращения двигателя. Действительно, при снижении разности (Осеть - Едв) величина тока на выходе тиристорного регулятора 1 при неизменном

угле управления уменьшается, но одновременное уменьшение сигнала опорного напряжения (при неизменном напряжении управления на входе регулятора тока) изменит угол управления таким образом, что результирующий коэффициент усиления всей системы регулирования тока будет постоянным.

Устройство позволяет синтезировать пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор с достаточно высокой частотой среза, благодаря чему достигается более качественная работа системы регулирования тока и скорости независимо от частоты вращения двигателя в сравнении с известным решением.

Формула изобретения Устройство для управления двигателем переменного тока, содержащее силовой тиристорный регулятор с выводами для подключения к сети переменного тока и к статорным обмоткам двигателя, датчик частоты вращения ротора двигателя, датчик фазных токов статора с блоком определения

модуля на выходе, последовательно соединенные первый элемент сравнения, регулятор частоты вращения, второй элемент сравнения и блок управления, подключенный выходами к управляющим входам силового тиристорного регулятора, при этом выход датчика частоты вращения подключен к одному из входов первого элемента сравнения, другой вход которого предназначен для подключения сигнала задания, а

выход блока определения модуля подключен к другому входу второго элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических показателей и повышения устойчивости работы введены

датчик фазных напряжений статора, блок определения ЭДС, трехфазный сумматор и согласующий трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого предназначены для подключения к сети переменного тока, а вторичные обмотки подключены к

первой группе входов трехфазного сумматора, вторая группа входов которого подключена к выходам блока определения ЭДС, соединенного входами с выходами

датчиков фазных токов и напряжений, при этом выходы трехфазного сумматора подключены к соответствующим опорным входам блока управления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости двигателя переменного тока с помощью тиристорного регулятора. Целью изобретения является улучшение динамических показателей и повышение устойчивости работы. В устройство введены датчик 10 фазных токов статора, блок 11 определения ЭДС, трехфазный сумматор 12 и согласующий трехфазный трансформатор 13, первичные обмотки которого предназначены для подключения к сети переменного тока, а вторичные через сумматор 12 соединены с входами блока 12 управления, подключенного выходами к управляющим входам силового тиристорного регулятора 1. При этом в качестве опорного сигнала для системы импульсно-фазового управления блока 9 используется сигнал разности фазного напряжения сети и фазной ЭДС. Это позволяет стабилизировать коэффициент передачи разомкнутой системы регулирования по току и синтезировать контур с высокой частотой среза. 5 ил.

Сети

фие.г

фиг.З

1663732

MBMe

Фиг. У