Устройство для регулирования скорости электродвигателя переменного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P5/34 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области электроприводов переменного тока с частотным управлением и может быть использовано в различных отраслях промышленности: текстильной, металлургической и других. Известно устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя, содержащее силовой преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, состоящий из мостового трехфазного управляемого выпрямителя с системой импульсно-фазового управления, дросселя и автономного инвертора 1. Недостатком :известного устройства для регулирования «скорости электроприводов является то, что для осуществления устранения влияния ЭДС вращения двигателя на процессы регулирования тока и скорости необходимо измерять напряжение на сглаживающем дросселе, что требует дополнительного датчика напряжения. Известно также устройстЪо для регулирования скорости электродвигателя переменного тока, содержащее статический преобразователь частоты, выход Которого подключей к обмоткам статора электродвигателя, состоящий из последовательно соединенных автономного инвертора, сглаЖивающего дросселя и управляемого выпрямителя, регуЛятор тока, выход которого подключен к управляемому выпрямителю, а один из входов связан с датчиком тока, подключенным к статорным обмоткам электродвигателя, и узел задания тока 2. Однако в известном устройстве для устранения влияния ЭДС вращения двигателя на процессы регулирования тока и скорости измеряют напряжение на выводах сглаживающего дросселя, для чего необходимы датчики напряжения, обеспечивающие гальваническую развязку между системой управления и силовой цепью. При реализации устройства необходимость применения датчиков напряжения представляет технические трудности, связанные с выполнением потенциальной развязки, в частности, для высоковольтных электроприводов, что сокращает область применения известных устройств. Кроме того, для обеспечения точности регулирования тока и скорости необходимо осуществлять сглаживание и фильтрацию сигналов напряжений, что Tpe6yef установки специальных сглаживающих элементов. У Целью H3o6pefeWffHMW№tFупрощение устройства и расширение области его применения.

Для этого в известное устройство для Рвгулй 5бйжя CTtop bCtH электродвиг №ёршшшго тока вв;е дено интегрирующее 3в ио; 1вйход которого подключен ко вторбму входу регулятора тока, Йинйз входов интегрирующего звена подключен к узлу задания тока, а второй - к Выходу датчика тока.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство включает в себяэлектродвигатель 1, подключенный к преобрШШШепк) 2 4 aCfTtffTbt, СОСтойЩему из автономного инвфтора 3, сглаживающего дросселя 4, и управляемого выпрямителя 5, к управляюЩему входу которого подключен регулятор б тока, один из входов регулятора тока падключен к выходу датчика 7 тока электродвигателя 1. 8 задания тока электродвигателя, интегрирующее звено 9, выход которого подключен ко второму входу регулятора 6 тока, один из входов интегрирующего звена 9 подключен k узлу 8 задания тока, а второй к выходу датчика 7 тока. Работает устройство следующим образом При подаче сигнала i заданйя тока двигателя на вход интегрирующего звена 9, на его выходе появляется сигнал {, 6ТпрёделяющийзЩайие тШЭ двигателя сутетом компенсации его ЭДС вращения. Котйпёнсация ЭДС 1зрЖенйГпр13йВШай1 Ъ 1 Ж11ф1йр щем звене 9 за счет действияотрицательной обратной, связй по токуэЙеКТрЩвигателя и свойств интегрирующего звена.

Изобретение позволяет упростить устройств(3 для регулирования скорости электродвигателя переменного тока, расширить область его примения, снизить весогабаритHbie показатели и его стоимость.

Т прощение устройства достигается за счет использования нового элемента - интегрирующего звена и осуществленных связей между известными элементами и введенными, что исключает необХбдапЯЬстЬ наличия регулятора напряжения в устройстве, За того, что привъотолненных новых между введенным элёментом и известными элементами, а именно: между интегрирующим звеном, регулятором тока, датчиком тока и узлом задания тока появляется возможность вместо двух каналов обратной связи по току и напряжению на Сгг1ажнв°ающей й,рОсСелеиспользов ать только один канал обратной связи по току.

Расширение области применения устройства достигается за счет того, что из известного устройства исключены регулятор напряжения if датчики напряжения, так как в предложенном устройстве отпадает .необ)Ьдимость измерять напряжение на сглаживающем дросселе. А компенсация ЭДС вращения двигателя происходит в интегрирующем звене за счет действия отрицательной обратной связи по току электродвигателя и Свойств интегрирующего звена. Кроме того, измерение напряжения на сглаживакзщем дросселе происходит косвенным путем по т0ку,что исключает датчики напряжения и трудности при выполнении потенциальной развязки, что соответственно обеспечивает возможность применения предЛ05кенного устройства в высоковольтных электроприводах.

Формула изобретения

Устройство ля регулирования скорости электродвигателя переменного тока, содержащее статический преобразователь частоты, выход которого подключен к обмоткам статора электродвигателя, состоящий из последовательно соединенных автономного ин вё тора:,СгЖЙйМ1бй ГО дросселя и управляемого выпрямителя, регулятор тока, выход которого подключен к управляемому выпрямителю, а один из входов связан с датчиком тока, подключенным к саторньгм датчиком тока, подключенным,к статорным обмоткам электродвигателя, и узел задания тока, отличающееся тем, что, с целью. упрощения устройства и расширения области его применения, в него введено интегрирующее звеНб; выход Которого подключен ко второму входу регулятора тока, один из входов интегрирующего звена подключен к узлу задания тока, а второй - к выходу датчика тока.

Источники информации, принятые во вн 1маниё при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 442561, iuT И02 F 5/34,197.

2.Патент Швейцарии № 449235, кл. Н 02 Р 7/62, 1968.