Электропривод с синхронным двигателем Советский патент 1979 года по МПК H02P5/40 

1

Изобретение относится к области управляемого электропривода, в частности электропривода с синхронным двигателем, предназначенного для регулирования скорости нагрузки.

Известный электропривод с синхронным двигателем, решающий аналогичную задачу, содержит регуляторы фазных токов и электромеханическое преобразовательное устройство, совмещающее функции датчика углового положения ротора и преобразователя координат, содержащее модуляторы, измерительную электрическую машину и демодуляторы 1.

Этот электропривод является достаточно простым и надежным устройством, однако имеет .недостаток, заключающийся в том, что cos ф не остается равным единице во всех режимах работы из-за отсутствия в приводе блока нелинейности.

Известен также электропривод, решающий аналогичную задачу, содержащий регуляторы составляющих тока статора по продольной и поперечной осям, блок преобразования фазных токов статора в составляющие тока статора по упомянутым осям и

блок нелинейности 2. В данном электроприводе обеспечивается поддержание cosvp 1.

Однако указанное устройство является сложным и ненадежным из-за наличия блока преобразования фазных токов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропривод, содержащий тиристорный преобразователь

частоты для питания статора двигателя, регулятора фазных токов, электромеханическое преобразовательное устройство, выходной вал которого соединен с валом двигателя, регулятор скорости, выход которого соединен со входом блока нелинейностей, подключенного ко входу тиристорного возбудителя двигателя 3.

Недостатком этого электропривода является невысокая надежность устройства. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и качества регулирования скорости, повышение надежности- электропривода с си-нхронным двигателем при выполнении условия cos 4 1 для всех режимов работы. казагння цель достигается тем, что входы д.ля электрических сигналов электромеха i и чес ко го преоб)азевательного устройства, совмещающего (пункции датчика углового положения ротора и преобразователя координат, нодключены к выходу упомянутого выше блока не.тйнейности, а выходы электрических сигналов этого преобразовательного устройства подключены ко входам регуляторов фазных токов, выходы которых соединены через дополнительно введенные регуляторы фазных н-апряжений со входами системы управления тиристорного преобразователя частоты. Изобретение иоясияется чертежом, на котором приняты следующие обозначения: синхронный двигатель с трехфазной обмоткой на статоре и однофазной обмоткой на роторе 1, тахогенератор 2, тиристорный возбудите.ль 3, датчик тока возбуждения 4, регуляторы фазных токов 5, 6 и 7, регулятор тока возбуждения 8, электромеханическое преобразовательное устройство 9, командоапнарат 10, фильтр 11, задатчик интенсивности 12, регулятор скорости 13, ограничитель выхода регулятора скорости 14, блок нелинейности 15, нелинейные элементы 16, 17, 18, регуляторы фазных напряжений 19, тиристорный преобразователь частоты с системой управления 20, датчики фазных токов 21, датчики фазных напряжений 22. Электромеханическое преобразовательное устройство 9 может содержать измерительную электрическую . с двухфазной обмоткой на статоре и трехфазной на роторе. Статорные об.мотки этой подключаются соответственно к выходам двух модуляторов, входы которых , соединяются с выходами нелинейных элементов 16 и 17. Трехфазная обмотка ротора нодключается ко входам трех фазочувствительных выпрямителей, выходы которых соединены со входами регуляторов токов 5, 6 и 7. Электропривод работает с:1едуюп1.им образом. На в коде регулятора скорости 13 сравнивают си1иал задания скорост.и и сигнал обратной связи по скорости, поступающий от тахогенератора 2. Сигнал Цзад. на выходе регулятора скорости 13 ностунает на входы нелинейных элементов 16, 17 и 18, на выходах которых формируются: сигналы задания . составляющей тока статора по поперечной оси, сигнал задания . составляющей тока статора по продольной оси и сигнал задания . тока возбуждения. Нелинейные блоки 16, 17 и 18 обеспечисигналов . зают такие зависимости . и Uf зад. от сигнала U зад., что потокосценление статора остается постоянным по величине, а cos ip 1. Сигнал задания U зад. тока возбуждения сравнивается на входе регулятора 8 с сигналом, поступающи.м от датчика тока 4. Сигнал с выхода регулятора 8 поступает в систему управления тиристорного возбудителя 3, который обеспечивает питание обмотки возбуждения двигателя 1, токо.м, соответствующим сигналу задания LJ зад. Сигналы задания U зад и зад с выходов блоков 16 и 17 поступают в электромеханическое преобразовательное устройство 9 на входы двух модуляторов. Модуляторы работают на некоторой несущей частоте, существенно большей рабочей частоты питания статора двигателя 1. Модулятор, на вход которого поступает сигнал и зад, питает одну обмотку возбуждения статора измерительной электрической мащины, например, сельсина, а модулятор, на вход которого поступает сигнал Ud зад, питает другую обмотку возбуждения статора. На выходах электромеханического преобразовательного устройства 9 формируются три сигнала задания статорных фазных токов двигателя 1, при это.м величина двух сигналов определяется величинами сигналов и зад. и иd зад. С помощью фазных регуляторов токов 5, 6 и 7, на входах которых происходит сравнение сигналов с выходов электромеханического преобразовательного устройства 9 и датчиков токов 21, обеспечивается питание статорных обмоток двигателя 1 тока.ми, величина которых определяется величинами сигналов U зад. и Ud зад. При определенной начальной взаимной установке измерительной мащины электромеханического преобразовательного устройства 9 и двигателя 1 достигается такое формирование тока статора, при котором величина составляющей тока статора но продольной оси определяется величиной сигнала IJd зад, а величина составляющей тока статора по|поперечной оси определяется величиной сигнала 0 зад. На входы регуляторов фазных напряжений вводятся положительные связи по фазным напряжениям статора двигателя, ко.мненсирующие внутренние перекрестные связи двигателя. Благодаря наличию блока нелинейности 15 в приводе согласно изобретению обеспечивается постоянство нотокосцепления статора и равенство единице cos ф при регулировании скорости и измерении момента нагрузки. Благодаря при.менению простого и надежного электро.механического преобразовательного устройства достигается высокая надежность привода в цело.м. Рассмотренный электропривод с синхронным двигателем предназначается в основном для регулирования скорости главных механиз.мов прокатных станов и мельниц горно-обогатительной и цементной промышленпости.

Формула изобретения

Электропривод с синхронным двигателем, содержащий тиристорный преобразователь частоты с системой управления, подключенный к обмоткам статора синхронного электродвигателя, тиристорный возбудитель, подключенный к выходу блока нелинейности, регуляторы фазных токов, регулятор скорости, выход которого подключен к входу блока нелинейностей, электромеханическое преобразовательное устройство, выходной вал которого соединен с валом электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, улучшения энергетических показателей и качества регулированияскорости, в нем входы электромеханического преобразовательного устройства подключеНЫ к выходу упомянутого ОЛОКа liO.lllhi иности, а выходы электрических c;i li.i чи этого преобразовательного устройстна подключены ко входам регуляторов ф;1,я1ы

токов, выходы которых подключены ЧЛЧСЗ

дополнительно введенные регулятор;, фз. ных напряжений к цепям управленп:.; П1чобразователя частоты.

Источники информации, ПрИНЯ 1-,|С 5(

мание при экспертизе

1.Бродовский В. И., Иванов И. С ,, воды с частотно-токовым управлением, изд-во «Энергия, М. 1974. с. -45-50.

2.Авторское свидетельство ССХР № 520682, кл. Н 02 Р 5/40. 1974.

3.Патент Швейцарии .N 492339. кл. Н 02 Р 7/58, 1970.