Стабилизатор тока в обмотке электродвигателя переменного тока Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

задатчика 2 момента вращения, второй вход

-с выходом датчика 8 положения ротора электродвигателя, а токозадающие выходы

-с опорными входами элементов 3.1, 3.2 сравнения.

Сигнальные входы гистерезисных релейных элементов 4.1, 4.2 подключены к выходам элементов 3.1, 3.2 сравнения. Питающие входы ключевых преобразователей 5,1, 5.2 напряжения соединены с выхо- дами источников 6.1, 6.2 напряжения постоянного тока, возбуждающие входы - с выходами гистерезисных релейных элементов 4.1, 4.2, а выходные цепи через датчики 7.1, 7.2 тока, подключенные выходами к сиг- нальным входам элементов 3.1, 3.2 сравнения - с выводами для подключения обмоток электродвигателя 10. Формирователь 1 сигналов управления снабжен третьим входом и корректирующим выходом и выполнен с возможностью формирования на последнем корректирующего напряжения

(Шк U0 + L ( I d ™аКС I + К1 I 3„акс V I

d t

+ K2|Vl,(1)

где L - индуктивность обмотки электродвигателя;

змакс - амплитуда тока задания;

V - скорость вращения ротора электродвигателя;

Uo,Ki,K2 - постоянные величины.

Источники 6.1, 6.2 напряжения постоянного тока и гистерезисные релейные эле- менты 4.1, 4.2 снабжены управляющими входами. Выход датчика 9 скорости вращения ротора электродвигателя соединен с третьим входом формирователя 1 сигналов управления, корректирующий выход кото- рого подключен к управляющим входом источников 6.1, 6.2 напряжения постоянного тока и гистерезисных релейных элементов 4.1,4.2.

При применении известных устройств в случае частотно-токового управления электродвигателем переменного тока требуется выбор питающего напряжения 1)п и зоны шириной Д|э в окрестности тока задания 13 из условия воспроизведения наиболее не- стационарных реализаций тока 13 с учетом динамических возможностей силовых ключей ключевых преобразователей напряжения. Точность управления электродвигателем, а также потери мощности при стабилизации пилообразного тока нагрузки 1Н определяются амплитудой и частотой вынужденных колебаний тока в обмотках электродвигателя во всех возможных режимах,

в том числе и при воспроизведении слабонестационарных реализаций тока 13.

В предлагаемом изобретении ставится задача снизить амплитуду вынужденных колебаний нагрузочного тока 1Н без увеличения частоты колебаний. Задача решается путем изменения А1Э и Un в зависимости от степени нестационарности текущей реализации 13 с сохранением неизменности их отношения. В качестве количественной оценки степени нестационарности используется корректирующее воздействие U по выражению (1), вырабатываемое при принятии во внимание текущих значений амплитуды тока задания 3макс, ее производной

О 1эмакс 1

-и скорости V вращения ротора элек родвигателя, а также из соображений обеспечения превышения темпа изменения 1Н над темпом изменения 13

В процессе работы устройства с выхода задатчика 2 момента вращения на первый вход формирователя 1 сигналов управления проходит сигнал требуемого момента вращения, а на второй и третий входы поступает информация о положении а и скорости вращения V ротора электродвигателя соответственно от датчиков 8 и 9 С учетом текущих значений входных сигналов формирователь 1 вырабатывает корректирующий сигнал и и токи задания для электродвигателя

1зА - Ьмакс Sin (t, 3В эмакс COS «. (2)

Сформированные преобразователем сигналы ид, 13в подводятся к опорным входам элементов 31.32 сравнения, а сигнал UK - к управляющим входам источников 6.1, 6.2 напряжения постоянного тока и гистерезисных релейных элементов 4.1, 42. Совокупности узлов 3 1. 4.1 5.1 61 7.1 и 3.2. 4.2, 5.2, 6.2, 7.2 представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования и вырабатывают в обмотках электродвигателя 10 пилообразные токи в окрестностях токов задания 1ЭА, 1зВ с амплитудой колебаний, пропорциональной ширине петли гистерезиса релейных элементов 4.1, 4.2, и с частотой колебаний, определяемой отношением питающего напряжения Un ключевых преобразователей 5,1, 5.2 напряжения и ширины петли гистерезиса релейных элементов 4.1, 4,2. Поскольку Un и ширина петли гистерезиса изменяются пропорционально одному и тому же корректирующему сигналу UK. амплитуда колебаний тока в обмотках электродвигателя оказывается пропорциональной UK. а наибольшая частота колебаний нагрузочного тока н остается постоянной.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность снижения ширины зоны Д|3 и как следствие повышается качество стабилизации тока н без увеличения быстродействия ключевых преобразователей 5.1, 5.2 напряжения.

Формула изобретения Стабилизатор тока в обмотке электродвигателя переменного тока, содержащий формирователь сигналов управления, первый вход которого соединен с выходом за- датчика момента вращения, второй вход - с выходом датчика положения ротора электродвигателя, а токозадающий выход - с опорным входом элемента сравнения, гис- терезисный релейный элемент, сигнальный вход которого подключен к выходу элемента сравнения, ключевой преобразователь напряжения, питающий вход которого соединен с выходом источника напряжения постоянного тока, возбуждающий вход - с выходом гистерезисного релейного элемента, выходная цепь через датчик тока, подключенный выходом к сигнальному входу элемента сравнения, - с выводами для подключения обмотки электродвигателя, отличающийся тем, что. с целью повышения

качества стабилизации, в него введен датчик скорости вращения ротора электродвигателя, формирователь сигналов управления снабжен третьим входом и корректирующим выходом и выполнен с возможностью формирования на последнем корректирующего напряжения

II - 11 -L i ( I змакс UK UQ т L ( I - i -г м i 13макс

dt

I +Ki I I3

V I +

+ K2 IVI f

где L - индуктивность обмотки электродвигателя; (змакс - амплитуда тока задания;

V - скорость вращения ротора электродвигателя;

Uo, KI и Кг - постоянные величины, источник напряжения постоянного тока и гистерезисный релейный элемент снабжены управляющими входами, причем выход датчика скорости вращения ротора электродвигателя соединен с третьим входом формирователя сигналов управления, корректирующий выход которого подключен к управляющим входам источника напряжения постоянного тока и гистерезисного релейного элемента.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель - повышение качества стабилизации. Добиваются формирования токов в обмотках электродвигателя, не выходящих за пределы некоторой зоны в окрестности токов задания. Повышенная точность воспроизведения тока без увеличения частоты ключевого преобразования достигается одновременным регулированиИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электроприводах с частотно-токовым управлением. Цель изобретения - повышение качества стабилизации. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого стабилизатора тока применительно к двухфазному синхронному электродвигателю с возбуждением от постоянных магнитов. ем питающего напряжения и ширины зоны в окрестности тока задания в зависимости от степени нестационарности текущей реализации тока задания. В устройстве используются формирователь 1 сигналов управления, за датчик 2 момента вращения, элементы 3.1 и 3.2 сравнения, гистерезис- ные релейные элементы 4.1, 4.2, ключевые преобразователи 5.1, 5.2 напряжения, источники 6.1, 6.2 напряжения постоянного тока, датчики 7.1, 7.2 тока, датчики 8 и 9 соответственно положения и скорости вращения ротора электродвигателя 10. Совокупности узловЗ. 1,4.1,5.1, 6.1, 7.1 иЗ.2.4.2. 5.2, 6.2, 7,2 представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования и вырабатывают в обмотках электродвигателя 10 пилообразные токи в окрестностях токов задания с амплитудой колебаний, пропорциональной ширине петли гистерезиса релейных элементов 4.1, 4.2, и с частотой колебаний, определяемой отношением питающего напряжения, ключевых преобразователей 5.1,5.2 напряжения и ширины петли гистерезиса релейных элементов 4.1, 4.2. 1 ил. Устройство содержит формирователь 1 сигналов управления, задатчик 2 момента вращения, элементы 3.1, 3.2 сравнения, ги- стерезисные релейные элементы 4.1. 4.2. ключевые преобразователи 5.1, 5.2 напряжения, источники 6.1, 6,2 напряжения постоянного тока, датчики 7.1, 7.2 тока, датчики 8 и 9 соответственно положения и скорости вращения ротора электродвигателя 10. Первый вход формирователя 1 сигналов управления соединен с выходом Ё Ох 00 О N Ю О