CS244244B1

CS244244B1 - Electric regulation drive's connection

Info

Publication number: CS244244B1
Application number: CS849863A
Authority: CS
Inventors: Karel Slezak; Igor Radek
Original assignee: Karel Slezak; Igor Radek
Priority date: 1984-12-17
Filing date: 1984-12-17
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS986384A1

Abstract

Řešeni se týká zapojení elektrického regulačního pohonu, sestávajícího z bloku přímého měniče střídavého napětí, opatřeného polovodičovými spínači, například tyristory nebo triaky, jehož vstup je připojen na zdroj střídavého napětí, který je současně připojen na vstup generátoru pilového napětí, a jehož výstup je připojen na napájecí svorky asynchronního motoru, přičemž generátor pilového napětí je výstupem připojen na vstup bloku řídících obvodů, jehož výstup je připojen na řídicí vstup bloku přímého měniče střídavého napětí. účelem řešení je zajištění správnosti řízení přímého měniče střídavého napětí i v přechodových stavech elektrického regulačního pohonu, například při reverzaci smyslu točivého magnetického pole asynchronního motoru. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že generátor pilového napětí je připojen jak na vstup tak i na výstup bloku přímého měniče střídavého napětí a aproximuje průchod diference napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru pomocí exponenciálního úseku průběhu pilového napětí na výstupu generátoru pilového napětí.The solution concerns electrical wiring control drive consisting of a block a direct AC drive equipped with a semiconductor switches, such as thyristors or triacs whose input is connected to an AC voltage source that is simultaneously connected to the saw generator input voltage and whose output is connected to asynchronous motor power terminals wherein the saw voltage generator is an output connected to the control block input circuits whose output is connected to the control direct AC input block input. the purpose of the solution is to ensure accuracy direct AC drive control even in electrical control transients drive, for example during reversing asynchronous magnetic field engine. This purpose is achieved in that the saw voltage generator is connected both input and output of the direct block AC voltage converter and approximates supply voltage differential pass from AC voltage and induced voltage sources asynchronous motor using exponential section of the saw voltage waveform at the output of a saw voltage generator.

Description

Vynález se týká zapojení elektrického regulačního pohonu, sestávajícího z bloku přímého měniče střídavého napětí, opatřeného polovodičovými spínači, například tyristory nebo triaky, jehož vstup je připojen na zdroj střídavého napětí, který je současně připojen na vstup generátoru pilového napětí, a jehož výstup je připojen na napájecí svorky asynchron ního motoru, přičemž generátor pilového napětí je výstupem připojen na vstup bloku řídicích obvodů, jehož výstup je připojen na řídicí vstup bloku přímého měniče střídavého napětí.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical control drive assembly comprising a direct AC voltage converter block having semiconductor switches, such as thyristors or triacs, the input of which is connected to an AC power supply which is simultaneously connected to the input of the saw voltage generator. the asynchronous motor power terminals, whereby the saw voltage generator is connected to the input of the control circuit block whose output is connected to the control input of the direct AC drive block.

Elektrické regulační pohony s asynchronními motory s řízením jejich otáček velikostí napájecího napětí jsou vybavovány přímým měničem střídavého napětí s fázovým řízením zpoždění okamžiku zážehu jeho polovodičových spínačů, například tyristorů nebo triaků. Při řízení tohoto zpoždění je nutný generátor pilového napětí.Electric control drives with asynchronous motors with speed control of their supply voltage are equipped with a direct AC converter with phase control of the ignition time of its semiconductor switches, such as thyristors or triacs. A saw voltage generator is required to control this delay.

U známých zapojení těchto typů elektrických regulačních pohonů je generátor pilového napětí synchronizován s napájecím napětím ze zdroje střídavého napětí, například z napájecí sítě. Při napájení a řízení asynchronního motoru z těchto přímých měničů střídavého napětí dochází k chytanému řízení zpoždění okamžiku zážehu polovodičových spínačů při přechodových stavech elektrického regulačního pohonu, zvláště při reverzacl smyslu točivého magnetického pole asynchronního motoru, kdy je indukované napětí asynchronního motoru fázově značně odchylné od napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí.In the known wiring of these types of electric control drives, the saw voltage generator is synchronized with a supply voltage from an AC source, for example from a power supply network. When powering and controlling the asynchronous motor from these direct AC converters, the delayed ignition time of the semiconductor switches is caught in the transient states of the electric control drive, especially when reversing the sense of the rotating magnetic field of the asynchronous motor. from an AC power source.

Při synchronizaci generátoru pilového napětí pouze od napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí nelze velikost proudu v těchto stavech plynule řídit, což má za následek vznik momentových rázů, případně vznik nestability regulační smyčky otáček asynchronního ‘ motoru. Pro odstranění tohoto jevu lze použít synchronizace generátoru pilového napětí od diference napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru, jehož okamžitá hodnota se zjišťuje různými metodami výpočtu z hodnot napětí a proudu na napájecích svorkách asynchronního motoru.In case of synchronization of the saw voltage generator only from the supply voltage from the AC power supply, the magnitude of the current in these states cannot be continuously controlled, resulting in torque surges or instability of the speed control loop of the asynchronous motor. To eliminate this phenomenon, synchronization of the saw voltage generator with the difference of the supply voltage from the AC source and the induced voltage of the asynchronous motor can be used.

Tyto metody jsou však zatíženy značnými chybami, způsobenými proměnlivostí parametrů asynchronního motoru, například vlivem nasycování magnetického obvodu asynchronního motoru, dále vlivem oteplení vinutí asynchronního motoru a podobně, přičemž současně vyžadují poměrně složitý výpočetní model.However, these methods are subject to considerable errors due to the variability of the parameters of the asynchronous motor, for example due to saturation of the magnetic circuit of the asynchronous motor, to the warming of the windings of the asynchronous motor and the like.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u zapojení elektrického regulačního pohonu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že generátor pilového napětí je tvořen tvarovacím obvodem, jednak připojeným prvním vstupem, tvořícím vstup generátoru pilového napětí, na vstup bloku přímého měniče střídavého napětí, jednak připojeným druhým vstupem, tvořícím druhý vstup generátoru pilového napětí, na výstup bloku přímého měniče střídavého napětí a jednak připojeným výstupem na vstup monostabilního klopného obvodu a na řídicí vstup přepínače, který je prvním vstupem připojen na výstup zdroje řídicího napětí, připojeného současně na první vstup integrátoru, který je připojen nulovacím vstupem na výstup monostabilního klopného obvodu, přičemž přepínač je výstupem připojen na druhý vstup integrátoru a druhým vstupem je připojen na výstup integrátoru, tvořícím výstup generátoru pilového napětí.The above-mentioned drawbacks are eliminated in connection with the electrical control drive according to the invention, which consists in that the saw voltage generator is formed by a shaping circuit, connected by a first input forming the input of a saw voltage generator to the input of a direct AC converter block input constituting the second input of the saw voltage generator to the output of the direct AC drive block and the connected output to the monostable flip-flop input and to the switch control input, which is connected to the output of the control voltage source connected simultaneously to the first integrator input; is connected by a zero input to the output of the monostable flip-flop, the switch is connected to the second input of the integrator and the second input is connected to the output of the integrator forming the saw generator output voltage.

Řešením elektrického regulačního pohonu v zapojení podle vynálezu se dosáhne jednoduché synchronizace generátoru pilového napětí s diferencí napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru bez zvláštního výpočtu nebo zjišťování indukovaného napětí asynchronního motoru a bez potřeby přesné znalosti parametrů asynchronního motoru. To umožňuje správně řídit zpoždění okamžiku zážehu polovodičových spínačů v bloku přímého měniče střídavého napětí i v přechodových stavech elektrického regulačního pohonu, což má příznivý vliv na stabilitu a na dynamické vlastnosti regulační smyčky otáček asynchronního motoru.The solution of the electric control drive in the circuit according to the invention achieves simple synchronization of the saw voltage generator with the difference of the supply voltage from the AC voltage source and the induced voltage of the asynchronous motor without special calculation or detection of induced voltage of the asynchronous motor. This makes it possible to correctly control the ignition delay time of the semiconductor switches in the direct AC drive block as well as in the transient states of the electric control drive, which has a beneficial effect on the stability and dynamic properties of the asynchronous motor speed control loop.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení zapojení elektrického regulačního pohonu podle vynálezu, přičemž obr. 1 ukazuje jeho blokové schéma zapojení a na obr. 2 jsou znázorněny časové průběhy napětí v důležitých uzlových bodech zapojení.The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of an electrical control actuator according to the invention, wherein FIG. 1 shows its block diagram and FIG. 2 shows the voltage waveforms at important node connection points.

Elektrický regulační pohon v zapojení podle vynálezu sestává z bloku 2 přímého střídavého napětí, opatřeného polovodičovými spínači, představovanými například tyristory nebo triaky, který je svým vstupem 21 připojen na zdroje g střídavého napětí, uvažovaný převážně jako napájecí sí£, který je současně připojen na vstup 11 generátoru 1 pilového napětí.The electric control drive in the circuit according to the invention consists of a direct AC voltage block 2, provided with semiconductor switches, for example thyristors or triacs, which is connected via its input 21 to alternating current sources g, predominantly considered as a power supply. 11 of the saw voltage generator 1.

Blok 2 přímého měniče střídavého napětí je svým výstupem 22 připojen na napájecí svorky 31 asynchronního motoru 2 a generátor 1_ pilového napětí je svým výstupem 12 připojen na vstup 41 bloku £ řídicích obvodů, který je svým výstupem 42 připojen na řídicí vstup 23 bloku 2 přímého měniče střídavého napětí. Jak je patrno podle obr. 1, je generátor 2 pilového napětí tvořen tvarovacím obvodem £4, který je svým prvním vstupem 141, jenž je jako vstup 11 generátoru j. pilového napětí, připojen na vstup 21 bloku 2 přímého měniče střídavého napětí.The direct AC drive block 2 is connected to the power terminals 31 of the asynchronous motor 2 with its output 22 and the saw generator 7 is connected to the input 41 of the control circuit block 8 with its output 42 connected to the control input 23 of the direct converter block 2. AC voltage. As can be seen from FIG. 1, the saw voltage generator 2 is formed by a shaping circuit 44 which is connected to the input 21 of the direct AC voltage converter block 2 by its first input 141, which is the input 11 of the saw voltage generator 11.

Tvarovací obvod 14 je svým druhým vstupem 142, jenž je jako druhý vstup 13 generátoru 1 pilového napětí, připojen na výstup 22 bloku 2 přímého měniče střídavého napětí a svým výstupem 143 je tvarovací obvod 14 připojen na vstup 151 monostabilního klopného obvodu 15 a současně na řídicí vstup 164 přepínače 16. Přepínač 16 je svým prvním vstupem 161 připojen na výstup 171 zdroje 17 řídicího napětí, připojeného současně na první vstup 181 integrátoru 18, jenž je svým nulovacím vstupem 184 připojen na výstup 152 monostabilního klppného obovdu 15.The shaping circuit 14 is connected to the output 22 of the direct AC power converter block 2 by its second input 142, which is the second input 13 of the saw voltage generator 1, and through its output 143 the shaping circuit 14 is connected to the input 151 of the monostable flip-flop 15. The switch 16 is connected by its first input 161 to the output 171 of the control voltage source 17, connected simultaneously to the first input 181 of the integrator 18, which is connected to the output 152 of the monostable flipper circuit 15 by its reset input 184.

Přepínač 16 je dále připojen svým výstupem 163 na druhý vstup 182 integrátoru 18 a svým druhým vstupem 162 je pak přepínač 16 připojen na výstup 183 integrátoru 18, jenž je jako výstup 13 generátoru 2 pilového napětí.The switch 16 is further connected via its output 163 to the second input 182 of the integrator 18 and by its second input 162 the switch 16 is connected to the output 183 of the integrator 18, which is the output 13 of the saw generator 2.

Princip činnosti elektrického regulačního pohonu v zapojení podle vynálezu je následuj ící.The principle of operation of the electric control drive in the circuit according to the invention is as follows.

Diferenční napětí u₂ mezi prvním vstupem 141 tvarovacího obvodu 14 a druhým vstupem 142 tvarovacího obvodu 14 je zpracováno v tvarovacím obvodu 14, jehož výstupní signál řídí přepínač 16 tak, že po dobu sepnutí polovodičových spínačů v bloku 2 přímého měniče střídavého napětí pracuje integrátor 18 jeko setrvačný článek, zatímco po dobu rozepnutí polovodičových spínačů v bloku 2 přímého měniče střídavého napětí pracuje integrátor 18 jako vlastní integrátor, jak je zřejmé z průběhu pilového napětí u_lg3 na výstupu 183 integrátoru 18, vyznačeného na obr. 2.The differential voltage u ₂ between the first input 141 of the shaping circuit 14 and the second input 142 of the shaping circuit 14 is processed in the shaping circuit 14 whose output signal controls the switch 16 such that the integrator 18 works as the semiconductor switches in block 2 of the direct AC converter. while the semiconductor switches in block 2 of the direct AC converter are open as the integrator 18 operates as its own integrator, as can be seen from the saw voltage _waveform at the output 183 of the integrator 18 shown in FIG. 2.

Tímto způsobem je aproximován okamžik průchodu diference napájecího napětí u^ ze zdroje 5 střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru 2· ^To znamená, že průběh pilového napětí u^_g3 na výstupu 183 integrátoru 18 je synchronizován s časovým průběhem diference napájecího napětí u₃ ze zdroje 5 střídavého napětí a indukovaného napětí e_g asynchronního motoru 2< aniž by bylo nutné tento časový průběh a okamžik jeho průchodu nulou přesně znát, jak je názorně patrno na obr. 2.This way is approximated time of passage of the differential voltage u ^ of the power supply 5 of alternating voltage and the induced voltage of the asynchronous motor 2 · ^That is, a cyclic saw tooth voltage u ^ _g3 at the output 183 of the integrator 18 is synchronized with the time course of differential voltage U ₃ from source 5 of the AC voltage and the induced voltage e _{g of the} asynchronous motor 2 without having to know precisely this time course and the moment of its passing through zero, as shown in FIG. 2.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of an electric control drive consisting of a block of a direct AC voltage converter, equipped with semiconductor switches, such as thyristors or triacs, whose input is connected to an AC source which is simultaneously connected to the input of the saw voltage generator and connected to the asynchronous supply terminals the output of which is connected to the control input of a direct AC drive block, characterized in that the saw voltage generator (1) is formed by a shaping circuit (14) connected to the first an input (141) forming the input (11) of the generator (1) of the saw voltage, to the input (21) of the block (2) of the direct alternating voltage converter, partly connected by a second input (142) forming the second input (13) , output / 22 / block / 2 / ex of my AC converter, and the connected output (143) to the input (151) of the monostable flip-flop (15) and at the same time to the control input (164) of the switch (16) which is connected to the output (171) (17) of the control voltage, connected simultaneously to the first input (181) of the integrator (18), which is connected by the reset input (184) to the output (152) of the monostable flip-flop (15), the second input (182) of the integrator (18) and the second input (162) is connected to the output (183) of the integrator (18) forming the output (12) of the saw voltage generator.