Электропривод с асинхронной машиной с фазным ротором Советский патент 1979 года по МПК H02P7/42 

6 «разнЬго генератора с входом для уп равлейий частоты. На Фиг.1 дана функциональная CJteSia эЛектропривсяа на фиг.2 - , функциональная схема фазового дискри минатора; на фиг.3 - функциональная схема формирователя гармонических фуйкцйй частоты токов ротора (статора) ; на фиг.4,5 диаграммы токов асинхронной.машины. Статор асинхронной машины 1 под1ВГШ Чён к питающей сети 2 непосредственно/ а ротор через регулируемый источник тока 3, соединенный через блок 4 управления и блок 5 прямого преобразования координат с формирователем б сигналов Зс1дания активйЬШ и реактивного токов ротора. Ко входам для гармонических функодй блока 5 подключен формирователь 7 Гармсэнических функций частоты токов ротора, управляемый от введенного в электропривод фазового дискрикинатора 8. Ко входам дискриминатора 8 подйлючены выходы формирователя б и вве Дёййого в электропривод вычислителя 9 составляющих тока ротора. Вычислитель 9 связан с датчиками 10 фазных токов Статора через блок 11 обратного преобразования координат. Входы для гармонических функций блока 11 подключены через формирователь 12 гармонических функций частоты токов cTSToipa к датчикам 13 и 14 фазных напряжений и токов питающей сети 2. Фазовый дискриминатор 8 содержит блоки 15,16 умножения, сумматор 17 и регулятор 18, например пропорционально интегральный. Формирователь 7 гармоничбских Фунций тькбв ротора выполнен ,в виде управляемого генератора двух фазного напряжения, содержащего интеграторы 19,2О,коммутаторы 21,22 .инверторы 23,24. Входной управлягюШй сигнал поступает на клемму 25, выход нйё гармонические функции снимаются с клемм 26 ,27 . В установившемся режиме электропривод работает следующим образом. В йоответствий с диаграммой п:рйв денной на фиг. 4 , вектор тока статор может быть представлен в виде суммы составляющей активного I apeaK-r тивного IfH TOftos, а вёйтор тока ротора Ig - в виде Суммы составляющей активного icjj, и реактивного i токов. Составляющие l-f и 1р2 ориен по вектору тока намагничивания машины tju . При зтом доЛжн вьйолнйться условие - - -ч 1ог 10i ,) 1р8 1/ 1р . ) В электроприводе реализовано раз дельное управление активной и регйст ной сЬставляощих тока ротЬрй, сигна задания дпя которьос Uff О Соответственно поступают с выхода формирова1еля 6,: На диаграгаде см {фиг.5) представлео задание вектора тока ротора 1 двуя составляющими KUn и KUa, опредеяемыми работой блоков 6,5,4, где - коэффициент преобразования блоков, В общемСлучае задание составляюей ре&ктиЖнОгО тока ротора KUjj и ам вектор4)j, могут не совпадать. ри этом рассогйасовамйв определяется ГЛСЧМД 1( . ---. / ли Соответствия задающего си нала1 )составляющей тока ротора Ipa гол дб( должен быть равен нулю {или ыть близким к нулю) во всех режимах аботьаМашины. , ; Визвестных элёктрогЁриводах ориентация UB по вектору Ip обеспе«шваётся путем формирования гармонических функций час оты токов ротора с помсэщью датчик а углового положёния усз анйвлйваемого на вал маши Ы.вп1рё;фк ённом электроприводе формирование гармонических функций производится по результатам вычисления угла Л.; Измерённыё с помощью датчиков 10 токи статора преобразуются с помощью блока 11 обратного преобразоваНйн координат в составляющие 1ж и 1и . Н еобходилме при этом гармонические функции поступают с блока 12, р6еспечивс1я о:риентацию Ipg по вектору тока намагййчивая машины lyu {может быть выЪрана и любая .другая ориентация) . ,.,1.,..1.. . В выч1аслителе 9 выполняются соотношения формулы (1), а полученные соВтавлйЮ1яЙё тока ротора Га и Грг поступают на входы дискриминатора 8. В дискриминаторе 8 определяется : уголДа1 по выражению (см.фиг.5), (г) к(и„Чца) сигнал, соответствующий Act , воздействуя на вход формирователя 7, обеспечиваёт с его выхода требуемые гармонические функции ч:астоты токов ротора Й Па( и COSot. В тех случаях, когда привод работает с. постоянным потребителем, реактивной мощности. Со Ътброны ротора ( ) может быть принято-г г и выражение формулы (2) преобразуется в Adt.A( где А является в об ам случае функuft&ti сигнала UQ. .. При ряда пр айтиче ских |задач принимается A const и в соответствии с формулой (3) дискриминатор 8 существенно упрощается, выполняя лишь операцию по определению разности вычисленной и заданной . составляющих активного тока ротора. Формирователь 7 может быть. выйр,днен в виде двухфазного генератор постоянной частоты с управляемым чередованием фаз. Шаходной величиной такого генератора можно считать некоторый вектор, средняя скорость вргицения которого может регулироваться за счет двухполярной широтной модуляции его постоянной скорости вращения, определяемой постоян ной частотой. Широтная модуляция обеспечивается при переменном изменении заказа сигнала дл на входе генератора. В течение времени tf, пока существует положительная полярность д , выхбдной вектор генератора вращается с постоянной скоростью и, по часовой стрелке. В течение времени t, пока существует отрицательная полярность сигнала До., выходной вектор вращается с постоянной скоростью tuo г НС против часовой стрелки. Средняя скорость схср на интервале времени (t + t) определяется, как t.tt - t ц i о го и может быть по величине любой от нуля , а .знак скорости (на правление вращения) определяется знаком . Фаза и скорость вращения выходного вектора генератора, а следовательно, фаза и частота выходных сигналов генератора (требуемых гар монических функций с выхода формирования 7), будут регулироваться в зависимости от сигнала д . При определенном выборе парамет ров генератора (частоты wo ) в схеме электропривода (см.фиг.1) будут существовать автоколебания сигнала и, следовательно, коле бания направления вращения выходного вектора генератора, которые н обеспечивают требуемую частоту (среднюю) колебаний генератора. В замкнутом контуре из двух ин граторов 19 и 20 (см.фиг.3) включенным оказывается всегда только один из инверторов 23 или 24, что и определяет очередность Фазовах .напряжений на выходах генератора 26 и 27. Включение того или иного инвер тора в контур генерирования осуще вляется коммутаторами 21 и 22, ко торые управляются от сигнала, пос тупающего на клемму 25. Режим пуска в электроприводе осуществляется следующим образом. Подключают ротор к пусковому оеостату, отключая преобразовател 76 ча стоты (его выходные цепи, содержащие силовые Др|Оссели, могут .быть закорочены или подключены к дополнительному реостату). Отключают формирователь 7 гармонических функ ций от дискриминатора 8 и подключают его к датчикам фазных токов (напряжений) машины. Подключают сеть к статору И производят разгон до скорости, близкой к синхронной. Регулируя сигналы задания с блока б, добиваются совпадения тока (напряжения) на выходе преобразователя частоты и в роторе, после чего схему возвращают к состоянию,показанному на фиг.7. Таким образом, в предложенном электроприводе формирование требуемых гармонических функций частоты токов ротора -производится-без помощи электромеханического датчика угла. По сравнению с известными предложенный электропривод конструктивно более прост. Формула изобретения 1. Электропривод с асинхронной машиной с фазны ротооом, статор (ротор) которой подключен кпитающей сети непосредственно, а ротор (статор) - через источник регулируемого тока, содержащий блок обратного преобразования, формирователь гармонических функций и (ормирователь сигналов задания активного и реактивного токов ротора (статора), отличающийся темг что, с целью упрощения, в него введены вычислитель составляющих тока ротора (статора) и фазовый дискриминатор, одна пара входов которого подключена к упомянутому формирователю сигналов задания активного и реактивного токов ротора (статора), а другая пара через упомянутый вычислитель составляющих тока ротора (статораТ - к выходам блока обратного преобразования, при этом выход фазового дискриминатора подключен ко входу формирователя гармонических функций. 2. Электропривод по п.1, о т л ич а ю щи и с я тем, что формирователь гармонических функций содержит два функциональных блока, каждый из i которых состоит из инвертора, коммутатора и интегратора, выход которого через коммутатор подключается непосрёдственно и через инвертор -.к входу интё ратОра другого функционального блока, при этом входами формирователя гармонических функций являются входы коммутаторов, а его выходами выходы инт.еграторов. ,3.-Электропривод по п.1, о т л ич а ющ и ис я тем, что формирова-. тель гармонических функций выполнен 7675567 в виде двухфазного генератора с. для управления частоты.О Источники информации, принятые в.о внимание при экспертизе /3 № г 8 1. Авторское свидетельство СССР 245889, кл.Н 02 Р 7/42, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР 517128. кл.Н 02 Р 7/62, 1974.