Устройство для управления асинхронным электродвигателем Советский патент 1982 года по МПК H02P7/42 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно-регулируемом приводе, выполненном на основе тиристорного преобразователя частоты и асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

По основному авт. св. № 864479 известно устройство для управления асинхронным электродвигателем, которое содержит преобразователь частоты, подключенный к электродвигателю, блок задания изменения частоты и напряжения, датчик гсжа двигателя, подсоединенный к блоку сравнения, второй вход которого подключен к блоку задания тока, пороговый элемент, блок инвертирования, блок измерения электромагнитной мощности и ключи. Пороговый элемент соединен с выходом блока сравнения, а его выход через первый ключ и дополнительно через блок инвертирования и второй ключ подсоединен ч блоку задания изменения частоты и напряжения, выходы блока измерения электромагнитной мощности подсоединены к управляющим входам упомянутых ключей L J.

Недостатком устройства является отсутствие ограничения максимального момента двигателя при перегрузках в режиме ослабления поля. При использовании устройства в этом режиме максимальны момент двигателя соответствует току О, i

выбрана для режима nocToftHгде I,

от с ства notoкocцelfneния статора.

В результате срабатывание порогового элемента.наступит при моменте нагрузки, превышающем максимольный момент двигателя, т.е. устройство не исключает опрокидывание двигателя. Это ограничивает диапазон управления двигателем по частоте вращения.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования частоты вращения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления асинхронным двигателем введены блок задания номинальной частоты, блок умноженияи последовательно соединенные второй блок сравнени пороговый элемент и блок суммирован причем, входы блока умножения соединены с блоком выделения амплитуды тока и выходом блока суммирования, ,а выход подключен к первому блоку сравнения, первый вход второго блока сравнения подсоединен к выходу блока задания изменения частоты и напряжения, а вторые входы второго блока сравнения и блока суммирования подключены к блоку задания номи нальной частоты. На чертеже представлена блок-схе ма устройства для управления асиихронным электродвигателем. Устройство содержит преобразователь 1 частоты, который подсоединен к асинхронному короткозамкнутом электродвигателю 2. Значения амплитуды и частоты напряжения на зажимах статора электродвигателя опреде ляются блоком 3 на входе преобразователя 1. В цепь тока статора включен трехфазный датчик Ц тока (например, трансформатор тока), выход к&торого подключен через элемент 5 выделения амплитуды (например, выпрямитель) ко входу блока 6 умножения. Выход блока 6 через блок 7 сравнения подключей к пороговому элементу 8, вкл ченному в цепь управления преобразо вателя 1 частоты через ключ 9 и через последовательно включенные блок 10 инвертирования и ключ 11. Цепи управления ключами 9 и 11 подключены к выходам 12 и 13 блока И измерения электромагнитной мощности. Входы блока подключены к выходу датчика 5 тока и к выходу датчика 15 напряжения статора. Второй вход блока 7 подключен к блоку 16 задания тока. Второй вход блока 6 умнож ния подключен через последовательно соединенные блок 17 суммирования пороговый элемент 18 и блок 19 срав нения к выходу блока 3- Вторые входы блоков 17 и 19 подключены к блок 20 задания номинальной частоты. Управление электродвигателем осу ществляется следующим образом. В режиме постоянства потокосцепления статора при преобразоват.ель 1 частоты в соответствии с входным сигналом управления Uy формирует амплитуду и и частоту f напряжения на зажимах электродвигателя 2. С помощью датчика измеряются ток статора, его амплитудное значение формируется элементом 5 и умножается блоком 6 на выходной сигнал блока 17. В указанном режиме сигнал задания частоты f f нсж и за счет разной полярности сигналов на входе блока 19 его выходной сип нал открывает диод в обратной связи усилителя порогового элемента tS. На выходе последнего нулевое напряжение и на выход блока 17 суммирования во всем диапазоне f fном проходит постоянный сигнал f . На вход блока 7 проходит сигнал амплитуды фактического тока статора, который сравнивается с сигналом уставки IOTC противоположной полярности. Величина I выбирается соответствующей максимальному моменту двигателя, которь1й в рассматриваемом диапазоне управления поддерживается постоянным. Как и в известном корректирующий сигнал и, на входе бло-. ка 3 возникает при 1 отс. счет включения порогового элемента 8. Знак и к определяется за счет включения порогового элемента 9. Знак (i)( определяется проводимостью ключа 9 или 11 в зависимости от знака электромагнитной мощности, которая измеряется блоком . В режиме ослабления поля, когда задание частоты f растет выше цолл/ а амплитуда напряжения статора ограничивается прербразователем частоты, при неизменном абсолютном скольжении двигателя ток статора и сигнал на выходе элемента 5 уменьшаются обратно пропорционально частоте. При f Иолл сигнал блока 19 изменяет знак, срабатывает г1Ьроговый элемент 18, на его выходе возникает сигнац f-fjjQj О , на 5 ыходе блока суммирования .- сигнал f, который умножается блоком 6 на амплитудное значение тока статора. При пег грузках, когда возникает условие I - - О срабатывает пороговый элемент 8 и, в зависимости от знака измеренной блоком 1 электромагнитной мощности, замыкает ключ 9 или 11 и образуется сигнал U(..0 в генераторном режиме и в двигательном. Сигнал управления

и у изменяется на величину U,, изменяется частота f, поддерживая скольжение, соответствующим заданно му моменту.

Таким образом, данное устройство обеспечивает инвариантность токовой отсечки для ограничения момента дви гателя во всех режимах, чем достигается его высокая эффективность и обеспечивается расширение диапазона управления двигателя в случае высокодинамичных электроприводов.

Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным электродвигателем по авт. св. If , отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты

363354

вращения, в него введены последовательно соединенные второй блок сравнения, пороговый элемент, блок суммирования, а также блок задания 5 номинальной частоты и блок умножения, причем входы блока умножения соединены с блоком выделения амплитуды тока и выходом блока суммирования, а выход подключен к первому блоку сравнения, первый вход второго блока сравнения подсоединен к выходу блока задания изменения частоты и напряжения, а вторые входы второго блока сравнения и блока суммирования подключены к блоку задания номинальной частоты;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 28 1. Авторское свидетельство СССР If , кл. Н 02 Р 7/«2, 1979.