Электропривод переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P7/42 

- ,. - 1 .-. -,- Изобретение относится к- эпек-фотехнике и может быть использовано в механизмах и машинах, требукадих регулирования скорости ротора относительно си)ахронной линейном изменении частоты вращения электропривода, при переходе синхронную частоту. Известен электропривод с машиной двойного питания и преобразователем частоты с непосредственной связью, содержащий блока задания и форМЕ овання активной и реактивной составляющих токов ро тора и статора, блоки прямого и обратного преобразований косрдинат, управляемых от генераторов гармонических функций, с использованием сигналов составляющих ЭДС вместо сигналов с датчика углового положения pbrqpa С 1.3. Наиболее близким к изобретению является электропривод переменного тока, содёржацщй асинхронный электродвигатель с преобразователем частоты в цепи , блок прямого Преобразования координат выход которого соединен с управляющим ВХОДОМ преобразователя частоты, а анало;говые входы - с вьосодами блока формщювания активной и реактивной составляющих |ТОка ротора, входы котерого соединены с выходами блока вычисления активной и ре; активной составляющих тока ротсра, оди1: вход которого подключен к выходу датчика тока статора, а другой - к выходу чика напряжения статора, датчик тока ротара t2 i Недостатками известньк электро1фиводов являются неудовлетворительная работа при скоростях ротора, близких и равных синхронной, а также нелинейное изменение частоты вращения при переходе через синхронную частоту. Цель изобретения - расширение диапазона рыгулщзования скорости ротора. Указанная цель достигается тем, что в электротфивод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с преобразователем частоты в цепи ротора, блок формирования гармонических сигналов, блок вычисления потокосцепления статора, блок 3989 прямого преобразования координат, вьгход которого соединен с управляющим входом преобразователя частоты, а аналоговые входы - с выходами блока формч)овання активной и реактивной составляющих тока ротора, входы которого соединены с выходами блока вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора, один вход к1эторого подключен к выходу датчика тока статора, а другой - к выходу датчика напряжения статора, датчик тока ротора, введены датчик на1фяжеНия ротора, блок вычисления ЭДС с двумя входами и двумя выходами, источник сигнала нулевой частоты, блок переключения режимов с двумя парами коммутируемых и одним управляющим входом, выходы которого соединены с опорными входами блока прямого преобразования координат, управляющий вход - с первым выходом блока вычисления ЭДе, первый вход которого соединен с выходом датчика напряжения ротора. Второй вход - с выходом датчика тока ротора, а второй выход - с входом блока вычисления потокосцепления статора, выход которого соединен с входом блока формирования гармонических сигналов, выходы которого соединены с первой коммут1фуемых входов блока переключения режимов, вторая пара коммутируемых входов которого объединена между собой и соединена с выходок источника сигнала нулевой частоты. На чертеже изображена функциональная схема электропривода переменного тока. 1 Электропривод переменного тока содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором, подключенным к выходу преобразователя 2 частоты в режиме источника регул уемоГо тока, датчик 3 тока и датчик 4 напряжения ротсра, а также датчик 5 тока и датчик 6 напряжения статс а, блок 7 фчрмирования активной и реактивной составляющих тока ротора, соетоящий из блока 8 формирования сигналов аадания составляющих тока ротора, первый й второй выходы котсрого соответственно через компаратфы 9 и 10 соединены с входами регулятора 11 и 12 гфопорционально-интегрального типа, выходы которых образуют соответственно первый и второй выходы блока 7, а информационные входы компараторов 9 и 1О образуют первый и второй входы блока 7, соединенные с выходами блока 13 вычисления активной и реактивной составляющих тока ротора, подключенный одним своим входом к датчику 5, а другим входом - к Ьатчику 6, блок 14 переключения р си4мов с двумя парами коммутируемых и одним управляющим входом, выходы которого соединены с опорными входами блока 15 1фямого преобразователя координат, аналоговые входы соединены с вькодами блока 7, а выход - с управляюцщм входом преобразователя 2, блок 16 вычисления ЭДС одним из входов соединен с датчиком 3, а другим входом - с датчиком 4, первым выходом с управляющам входом блока 14, а вторым выходом к входу блока 17 вычисления потокосцепления статора, выход которого подключен ко входу блока 18 формирования гармонических сигналов, выходы которого соединены с.первой парой коммутируемых входов блока 14, вторая пара коммутируемых входов которого объединена между собой и подключена к выходу источнТ ка 19 сиг в нулевой частоты. Электропривод переменного тока функцион1фует следующим образом, Разгоняют электродвигатель любым из известных способов до зоны регулирования скорости ротора относительно синхронного значения. Внутри этой зоны регулируют скорость ращения и формируют активную и реактивную составляющие тока ротора, исполь У информационные сигналы с датчиков 3-6. Вычисляют фазйые значения ЭДС и ее модуль в блоке 16, фазные значения потокосцеплений статора в блоке 17 и гармонические сигналы с частотой скольжения в блоке 18. Вычисляют в блоке 13 активную и реактивную составляющие информационных сигналов тока ротора, срав- нивают их с задающими сигналами, формируемыми в блоке 8 и после воздействия на полученные рассогласования про- псрционально - интегральными регуляторами 11 и 12, получают сформированные сигналы активной и реактивной составляющих тока ротора. Эти сигналы подают на аналоговые входы блока 1феобразования координат, с выхода которого задаются сигналы на управляющий вход преобразователя частоты. Эти сигналы имеют частоту скольжения, величина которой задается гармоническими сигналами с выхода блока 18 через блок 14 на опорный вход блока 15. В зоне; очень близкой к синхронной скорости, т.е. при приближении частоты скольжения к нулю, вьшолняют коммутацию в блоке 14, в результате чего опорные входы блока 15 оказываются подключенными к выходу блока 19 вместо блока 18. Это обеспечивает работоспособность электропривода при скоростях 59697 ротора, близких и равных синхронной, а тШ1же линейное изменение частоты вращеТр ВИЯ при переходе через синхронную частоту, Ддя плавного перехода от режима работы с блоком 18 к режиме работы с блоком 5 19 осуществляют коммутацию в блоке 14 в момент равенства амплитуды гармонических сигналов величине единичных сигналов с выхода блока 19. Таким образом, данное устройство поз-iQ воляет расширить диапазон регулирования скорости ротора электроприводов с маши-; .нами двойного питания и преобразователями частоты с непосредственной связыЬ, а также сделать переход сишфон- is {ую скорость плавным и не влияющим на-основной технологический процесс. Формула изобретения Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с преобразователем частоты в цепи ротора, блок формирования г монических скг-j, налов, блок вычисления потокосцепления статора, блок гфямого преобразователя координат, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя частоты, а аналоговые входы - с выходами блока формирования активной и реактивной составляющих тока ротора, входы котсзрого соединены с выходами блока вычисления активной и реактивной составлякядих 20 06 тсжа ротора, один вхоД которого подкпючвь к выходу датчика тока статора, а другой к рыходу датчика напряжения статс а, датчик тока ротора, отличающийся тем. что, с целью диапазона регул ования скорости ротора, в неги ввё дены датчик на10 яжения ротора, блок вычисления ЭДС с двумя входами и двумя выходами, источник сигнала нулевой час;тоты, блок переключения режимов с двумя парами коммутируемых и одним управляк «им входом, выходы которого соединены с оперными входами блока 1ч ямого преобразования косрдннат, утфавляюший вход с первым « ыэсодом блока вычисления ЭДС, первый ВХОД- котсфого соединен с выходом датчика наз яжения ротора, второй вход с выходом датчика тока ротсра, а вт(фой выход - с вкодом блока вычисления потокосцепления статсра, выход которого соединен с входом блока фqpмEpoвaния гармонических сигналов, выходы которого соединены с первой парой коммутччруемых входов блока переключения режимов, вторая пара коммутируемых входов которого объединена между собой и соединена с быходом источника сигнала нулевой частоты. Источники информации, . принятые во внимание экспертизе 1.ABTqpckoe свидетельство СССР NS 675568, Н О2 Р 7/42, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке Ns 294467 8/24-Ю7, Н О2 Р, 23.О6.80.