CS268857B1 - Zapojeni pro regulaci rychlosti synchronního motoru - Google Patents

Abstract

Regulace rychlosti synchronního motoru je určena pro synchronní motory napájené z tranzistorového případně tyristorového střídače s šířkově impulsní modulaci výstupního napětí a frekvence. Vyhodnocením spřažených magnetických toků motoru se získají signály rychlosti a polohy rotoru, kterými se řídí synchronní motor, takže není zapotřebí přímých čidel rychlosti a polohy rotoru. Synchronní motor se řídi v okolí maxim, momentu.

Description

Vynález se týká zapojení pro regulaci rychlosti synchronního motoru napájeného z měhiče frekvence s řízením napětí i frekvence ve střídači.

Dosud známá zapojení a způsoby regulace rychlosti synchronního motoru používají pro měřeni rychlosti čidla rychloati, mechanicky spojeného s hřídelem motoru. Čidlo rychlosti zvětšuje moment setrvačnosti motoru, zvětšuje zastavěný prostor a činí potíže při údržbě a montáži. Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro regulaci rychlosti synchronního motoru podle vynálezu,' jehož podstatou je, že výstup podélné složky toku obvodu pro přímou transformaci signálů z trojfázového do dvojfázového systému je připojen na záporný vstup regulátoru toku obvodu pro vyhodnocení polohy rotoru, kdežto žádaná hodnota toku je připojena na kladný vstup regulátoru toku tohoto obvodu a výstup polohy rotoru obvodu pro vyhodnocení polohy rotoru je připojen na úhlové vstupy obvodů pro přímou a zpětnou transformaci signálů,· přičemž výstup rychlosti obvodu pro vyhodnoceni polohy rotoru je připojen na záporný vstup regulátoru rychlosti, kdežto žádaná hodnota rychlosti je připojena na kladný vstup regulátoru rychlosti a výstup regulátoru rychlosti je připojen přes omezovač na vstup příčné složky proudu obvodu pro zpětnou transformaci z dvojfázového na trojfázový systém, přičemž vstup podélné složky proudu je uzemněn.

Přednosti uvedeného zapojení pro regulaci rychlosti synchronního motoru je získáni signálů rychlosti a polohy rotoru stroje nepřímo ze spřaženého magnetického toku. Tim je odstraněna nutnost použiti přímých čidel rychlosti a polohy rotoru pro regulační obvody. Další výhodou uvedeného zapojení je optimální řízení synchronního motoru v okolí jeho maximálního momentu.

Na připojeném výkrese je nakresleno zapojení regulačních obvodů pro regulaci rychlosti trojfázového synchronního motoru napájeného z měniče .frekvence se šířkově impulsní modulaci výstupního napětí.

Trojfázový synchronní motor 2 je napájen z tranzistorového nebo tyristorového měniče 1 frekvence a v přívodu k motoru 2 jsou připojena čidla 3 okamžitých hodnot fázových proudů. Výstupy z čidel 3. proudů jsou připojeny jednak na zpětnovazební vstupy regulátorů .6 proudu a jednak na proudové vstupy čidel 4 indukovaných napětí. Napěťové vstupy čidel £ indukovaných napětí jsou připojeny na napětí motoru 2. Výstupy z čidel 4 indukovaných napětí jsou připojeny na vstupy integrátorů 5·, takže integrací signálů indukovaných napětí motoru 2 se získají signály spřažených magnetických toků jednotlivých fázi stroje. Výstupy z integrátorů 5> jsou připojeny na trojfázové vstupy obvodu 2 P^r0 Přímou transformaci signálů spřažených magnetických toků z trojfázového do dvojfázového systému. Výstup 71 podélné složky toku obvodu 7 pro přímou transformaci spolu s žádanou hodnotou 73 toku jsou připojeny po řadě na záporný a kladný vstup obvodu 9 pro vyhodnocení polohy rotoru, který je připojen na vstup regulátoru 91 toku. Jeho výstup 97 je připojen jednak na záporný vstup regulátoru 10 rychlosti jako signál rychlosti motoru 2 a jednak přes člen 93 absolutní hodnoty na vstup oscilátoru .94. Výstup oscilátoru 94 je připojen na vstup vratného čítače 95 spolu s výstupem z komparátoru 92. Takže na výstupu 96 obvodu 9 a také na výstupu vratného čítače 95 je v číselné formě informace o poloze rotoru synchronního motoru 2. Výstup 96 je připojen na vstupy transformačních obvodů J7 pro přímou a obvodů 8 pro zpětnou transformaci.

Výstup regulátoru 10 rychlosti, na jehož kladný vstup je připojena žádaná hodnota 12 rychlosti,· je připojen přes omezovač 11 na vstup 81 příčné složky proudu transformačního obvodu .8 pro zpětnou transformaci,· přičemž vstup 82 podélné složky obvodu 8 je uzemněn. Potom výstupy obvodu .8 zpětné transformace jsou žádané hodnoty fázových proudů, které jsou připojeny na vstupy regulátorů 6 fázových proudů. Výstupy regulátorů 6 proudu jsou připojeny na řídící vstupy měniče 1. frekvence.

Obvody přímé a zpětné transformace trojfázového na dvojfázový systém realizují následující matematické vztahy.

CS 268857 Bl

Pro přímou transformaci spřažených magnetických toků platí

Pro zpětnou tranaformaci žádaných hodnot proudů platí kde ....... jsou signály spřažených magnetických toků synchronního motoru

....... jsou signály žádaných hodnot proudů,'

....... je úhel natočeni rotoru, ....... jsou konstanty.

Protože je nulová podélná složka proudu, pracuje synchronní motor v okolí maximálního momentu.

Při realizaci zapojeni je možné řešit obvody analogovou technikou,' nebo číslicovou technikou pomocí mikropočítače.

□ako signálu skutečné rychlosti synchronního motoru lze také použít výstupu oscilátoru 94,! jehož frekvence je úměrná rychlosti otáčeni synchronního motoru. Čidlo indukovaných napětí lze připojit také na výstupy regulátorů proudů a na výstupy obvodu pro zpětnou transformaci,' namleto fázových napětí motoru a čidla proudu. Lze také použit samostat^ ných vinutí ve statoru motoru,' vs kterých se Indukuje napětí, které se použije na získání signálů spřažených magnetických toků,i popřípadě je možné použít přímých čidel toku.

Claims (2)

1. Zapojeni pro regulaci rychlosti synchronního motoru, napájeného z měniče frekvence, kde v přívodu k synchronnímu motoru jsou připojena čidla fázových proudů a čidla indukovaných napětí motoru,' přičemž výstupy z čidel indukovených napětí jsou připojeny ne vstupy integrátorů,¹ jejichž výstupy jsou připojeny na vetupy obvodu pro přimou . transformaci signálů spřažených magnetických toků z trojfázového do dvojfázového systému a kde výstupy z obvodu zpětné transformace z dvojfázového do trojfázového systému jsou připojeny na řidiči vstupy regulátorů proudu, přičemž na zpětnovazební vstupy regulátorů proudu jsou připojeny výstupy z čidel proudů a kde výstupy regulátorů proudu jsou připojeny na řídicí vstupy měniče frekvence, vyznačující se tím že výstup (71) podélné složky toku obvodu (7) pro přímou transformed signálů z trojfázového do dvojfázového systému je připojen na záporný vstup regulátoru (91) toku obvodu (9) pro vyhodnoceni polohy rotoru,' kdežto žádaná hodnota (73) toku je připojena na kladný vstup regulátoru (91) toku obvodu (9) a výstup (96) polohy rotoru obvodu (9) pro vyhodnoceni polohy rotoru js připojen ns úhlové vstupy obvodů (7) pro přimou s obvodu (8) pro zpětnou transformací signálů, přičemž výstup (97) rychlosti obvodu (9) pro vyhodnoceni polohy rotoru je připojen na záporný vstup regulátoru (10) rychlosti a žádaná hodnota (12) rychlosti je připojena na kladný vstup regulátoru (10) rychlosti, a výstup regulátoru (10) rychlosti js připojen přes omezovač (11) na vstup (81) příčné složky proudu obvodu (8) pro zpětnou transformaci z dvojfázového na trojfázový systém,' přičemž vstup (82) podélné složky proudu tohoto obvodu (8) je uzemněn.

2. Zapojení pro regulaci rychlosti synchronního motoru podle bodu 1, vyznačující se tim, že vstup obvodu (9) pro vyhodnoceni polohy rotoru je připojen na vstup regulátoru (91) toku, jehož výstup je připojen jednak na vstup komparátoru (92) a jednak na vstup členu (93) ebeolutni hodnoty a jednak na výstup (97) rychlosti, přičemž

CS 268857 Bl výstup čísnu (93) absolutní hodnoty je připojen na vstup oscilátoru (94), jehož výstup je připojen na čítači vstup obousměrného čítače (95) a na směrový vstup obousměrného čítače (95) je připojen výstup komparátoru (92),· přičemž výstup obousměrného čítače (95) je výstupem (96) obvodu (9) pro vyhodnoceni polohy rotoru.