Частотно-регулируемый электроприводС эКСКАВАТОРНОй ХАРАКТЕРиСТиКОй Советский патент 1981 года по МПК H02P7/42 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированным электроприводам с тиристорными преобразователями частоты, и може.т быть использовано в автоматизированных системах, где возможны стопорные режимы. Известен частотно-регулируемый электропривод, где стопорные участки механических характеристик формируются с помощью задержанной отрицательной связи по току статора с воздействием на частоту и амплитуду напряжения при наличии контура стабилизации магнитного потока 1. . Недостатком такой схемы является наличие специальной обратной связи, что усложняет устройство. Наиболее близким техническим решением к изобретению является часто тно-регулируемый электропривод 2, который содержит тиристорный преобразователь с двумя каналами управления амплитудой и частотой напряжения подаваемого на двигатель. Для стабилизации магнитного потока здесь предусмотрена отрицательная обратная связь по скорости, включенная на вхо регулятора напряжения, а для стабилизации скорости сигнал отрицательно обратной связи с того же датчика подается на общий вход системы. Для фop вipoвaния стопорных участков характеристик в схеме предусмотрена третья положительная обратная связь по скорости, причем при достижении тока отсечки специальный .ключ разрывает цепи сигналов задания и внешней отрицательной обратной связи по скорости и подключает к входу положительную обратную связь, переводя систему в режим самовозбуждения. Эта схема достаточно сложна. Она требует специального контура с источником эталонного напряжения и специальным переключателем для ограничения комента. Целью изобретения является-упрощение схемы частотно-регулируемого электропривода. Поставленная цель достигается тем, что в частотно-регулируемом электроприводе с экскаваторной характеристикой, содержащем асинхронный двигатель, подключенный к преобразователю частоты, датчик скорости вращения,первый выход которого через блок сравнения , к которому дополнитель подсоединен блок задания скорости, подключен к входу входного усилителя,а второй вуход датчика скорости подсоединен к первом входу второго блока сравнения, выход которого соединен а входом канала регулирования напряжения, введен нелинейный регулятор, вход которого соединен с выходом входного усилителя, а первый выход подключен к каналу регулирования частоты, второй - к второму входу второго блока сравнения, причем нелинейный регулятор содержит два операционных усилителя, инвертирующий вход одного из которых соедииен с выходом входного усилителя, а выход через стабилитрон подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, при этом выходы обоих операционных усилителей объединены на выходе нелинейного регулятора.

На фиг. 1 приведена функциональная схема частотно-регулируемого привода; на фиг. 2 - схема регулятора; на фиг. 3 - характеристика входвыход регулятора и.ее составляющие .

Частотно-регулируемый электропривод включает в себя входной суммирующий усилитель 1 (фиг. 1), нелинейный регулятор 2, канал 3 регулирования частоты, входной усилитель 4 канала регулирования амплитуды, регулятор амплитуды 5, инвертор 6, асинхронный двигатель 7 и датчик скорости 8. При использовании непосредственного преобразователя частоты вместо инвертора 6 применяется силовой вентильный блок, а сигналы амплитудного и частотного каналов срав ниваются на его входе. Внутренйя обратная связь служит для стабилизации магнитного .потока.

На вход усилителя 1 подаются сигнал задания скорости и сигнал, пропорциональный реальной скорости. С выхода усилителя 1 сигнал ошибки по dKOpocTH поступает на вход регулятора 2. Сигнал Uf подается на инвертирующий вход операционного усилителя 9, с выхода KOTOpord ерез стабилитрон 10 и сопротивление 11 поступает на инве-отирующий вход операционного усилителя12. Сигналы с выходов усилителей 9,и 12 сравниваются на входе суммирующего усилителя 13 (фиг. 2). Потенциометры 14, 15 служат для настройки схемы.

На фиг. 3 показаны характеристика А усилителя 9, характеристика В усилителя 12 и характеристика С регулятора 2. Форма последней соответствует траектории изменения сигнала в приводах с экскаваторной характеристикой .

На линейном участке а-в регулятор работает как пропорциональный усилитель. Потенциометр 14 служит для установки начального значения сигнала, необходимого в частотнорегулируемых электроприводах. Потенциометр 15 регулирует наклон линейного участка а-в характеристики (фиг. 3) , ас помощью потенциометра ,14 меняется наклон стопорной ветви;меняя стабилитрон,можно

изменять точку срабатывания отсечки.

Сформированный нелинейным усилителем сигнал управления изменяет частоту и напряжение преобразователя, формируя экскаваторную характеристику привода.

Исключение из схемы задержанной обратной связи делает ее проще, а компактное расположение регуляторов

повышает ее помехоустойчивость. Формирование падающих участков характеристик в функции ошибки по скорости в двухконтурных частотно-регули0 руемых электроприводах повысит линейность этих уча.стков характеристик. Учитывая, что усилители 1 (фиг. 1) и 13 (фиг. 2) одновременно могут выполнять функции корректирующих, использование последовательного регулятора сделает систему более удобной в настройке приводов с последовательной коррекцией. Поскольку при возмущающих воздействиях на механическую

Q часть привода первичным является отклонение скорости, данное устройство повысит быстродействие привода в режиме ограничения момента.

Формула изобретения

Частотно-регулируемый электропривод с- экскаваторной характеристикой, содержащий асинхронный двигатель,

подключенный к преобразователю частоты, датчик скорости вращения, первый выход которого через блок сравнения,к которому дополнительно подсоединен блок задания скорости вращения, подключен к входу входного усилителя, а второй выход датчика скорости подсоединен к первому входу второго блока сравнения, выход которого соединен с входом канала регулирования

напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения, введен нелинейный регулятор, вход которого соединен с выходом входного усилителя, а первый выход подключен к ка-

налу регулирования частоты, Е:торой к второму входу второго блока сравнения, причем нелинейный регулятор содержит два операционных усилителя и стабилитрон , инвертирующий вход одного усилителя соединен с выходом

входного усилителя, а выход через стабилитрон подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, при этом выходы обоих операционных усилителей объединены

на выходе нелинейного регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . 546080, кл. Н 02 Р 7/42, 1975.

2. Сандлер А.С,, Сарбатов Р.С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. М., Энергия, 1974, с. 151 (прототип).

и,

KOJ

0

fjt)

Оа

{-) Ки) HZIb-i trLJ ф/ff /; 4 я -CZf

Vht, Vin

Hep

Чноч

i/