CS268860B1 - Zapojeni pro řízení synchronního mo toru - Google Patents

Abstract

Řízeni rychlosti nebo polohy synchronního motoru je určeno pro synchronní motory napájené z tranzistorového, případné tyristorového střídače s šířkově impulsní modulací výstupního napětí. Vyhodnocením spřažených magnetických toků motoru se získají signály pro řízeni fázových proudů synchronního motoru, přičemž signál polohy rotoru se vyhodnocuje v obvodu pro generováni polohy z požadovaného signálu rychlosti motoru, takže neni zapotřebí přímých čidel rychlosti a polohy rotoru.

Description

Vynález se týká řízeni rychlosti nebo polohy synchronního motoru napájeného z měniče frekvence, přičemž napětí i frekvence synchronního motoru se řídí ve střídači, □osud známá zapojení pro řízení synchronního motoru používají při řízení čidla rychlosti mechanicky spojeného s hřídelem motoru. Čidlo rychlosti zvětšuje moment setrvačnosti pohonu, zvětšuje zastavěný prostor a činí potíže při montáži a údržbě, jiná známá zapojení používají čidlo rychlosti spolu s čidlem polohy rotoru, například ve spojeni nazývaném jako ventilový motor.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro řízení synchronního motoru podle vynálezu, jehož podstatou je, že výstup podélné složky obvodu pro přímou transformaci signálů spřažených magnetických toků z trojfázového do dvojfázového systému je připojen na záporný vstup regulátoru toku současně s žádanou hodnotou toku, která je připojena na kladný vstup regulátoru toku a výstup regulátoru toku je připojen přes omezovač proudu na vstup příčné složky proudu transformačního obvodu pro zpětnou transformael el®nálů z dvojfázového na trojfázový systém, přičemž vstup jeho podélné složky proudu je uzemněn a žádaná hodnota rychlosti je připojena na první vstup obvodu pro generování polohy, přičemž výstup polohy rotoru tohoto obvodu je připojen na polohové vstupy obvodů pro přímou i zpětnou transformaci signálů, přičemž výstup z omezovače proudu je připojen na druhý vstup obvodu pro generování polohy.

Přednosti' uvedeného zapojení pro řízení rychlosti nebo polohy synchronního motoru je sledování požadované rychlosti nebo polohy bez nutnosti použití přímých čidel rychlosti a polohy. Další výhodou uvedeného zapojení je optimální řízená synchronního motoru v okolí jeho maximálního momentu.

Na připojeném výkrese je nakresleno zapojení řídících obvodu trojfázového synchronního motoru, napájeného z měniče frekvence se šířkově impulsní modulací výstupního napětí,

Trojfázový synchronní motor 2 je napájen z tranzistorového nebo tyristorováho 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, Napěfové vstupy čidel 4 indukovaných napětí jsou připojeny na napětí motoru 2, Výstupy z čidel indukovaných napětí jsou připojeny na vstupy integrátorů 5, takže integraci signálů indukovaných napětí motoru 2 se získají signály spřažených magnetických toků jednotlivých fází,stroje, výstupy z integrátorů 5 jsou připojeny na troj fázové vstupy obvodu 7 pro 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 12 toku jsou připojeny na vstup regulátoru 10 toku. Výstup regulátoru 10 toku 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 územně. Potom výstupní signály obvodu 8 zpětné transformace Jsou žádané hodnoty fázových proudů, které jsou připojeny spolu se signály skutečných proudů na vstu

CS 268 860 Bl py regulátorů 6 fázových proudů. Výstupy regulátorů 6 proudu jsou připojeny na řídicí vstupy měniče 1 frekvence, ' žádaná hodnota rychloeti se zadává signálem na prvním vetupu 90 obvodu 9 pro generováni polohy, který je připojen na první vstup rozběhového členu 91 a jehož výstup Je Jednek připojen na vetup komparátoru 92 a jednak na vstup členu 93 absolutní hodnoty. Výstup členu 93 ebsolutní hodnoty Je připojen na vstup oscilátoru 94, Jehož výstup je připojen na čítači vetup obousměrného čitače 95. Směrový vstup obousměrného čitače 95 Je připojen na výstup komparátoru 92. výstup 96 obvodu 9 Je eoučasně výstupem obousměrného čitače 95 e udává polohu rotoru synchronního motoru 2, Výstup 96 je připojen na polohové vstupy obvodů 7 pro přímou a obvodů 8 pro zpětnou transformaci z trojfázového na dvojfázový systém. Při přetíženi vstoupí v činnost proudové omezení. Protože výstup z omezovače 11 je připojen na druhý vstup rozběhového členu 91 obvodu 9 pro generováni polohy, změní se přechodně rychlost motoru, dokud přetížení nepomine.

Obvody přímé a zpětné transformace trojfázového na dvojfázový systém realizuji následujici matematické vztahy. Pro přímou transformaci spřažených magnetických toků platí

Ψό ’ ^kd f ^“a ^{cos +} f _c COS) J

Pro zpětnou transformaci žádaných hodnot proudů platí a * - f |g S ’ - I Eg S ⁸ⁱⁿ (>

*c “ - f Eg S ^sin ( ⁺>

k, r. r_c. r_d..... , jsou signály spřažených magnetických toků synchronního motoru i_a, 1^, i_c, iq ...... Jsou signály žádaných hodnot fázových proudů, ......je úhel natočení rotoru k^, kq ...... jsou konstanty.

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

Při realized zapojeni Je mdžné řešit obvody analogovou technikou nebo číslicovou technikou pomoci mikropočítače, Čidlo indukovaných napětí lze připojit také na výetupy regulátorů proudů a na výstupy obvodu pro zpětnou transformaci (na obr. Je to čárkovaně vyznačeno) namísto napětí motoru a čidla proudu. Nebo lze použit eamoetatných vinutí ve statoru motoru, ve kterých se indukuje napětí, které se použiCS 268 .860 Bl je na získání signálů spřažených magnetických toků. Popřípadě lze použít přímého snímáni spřažených magnetických toků. Tento způsob řízeni synchronního motoru může nahradit krokové motory. Pro řízeni polohy lze obvody optimalizovat upravenim a doplněním obvodu pro generováni polohy.

Claims (2)

1. Zapojeni pro řízeni synchronního motoru, napájeného z měniče frekvence s regulátorem toku, kde v přivodu k synchronnímu motoru jsou připojena čidla fázových proudů a čidla indukovaných napě ti motoru, přičemž výstupy z čidel indukovaných napětí jsou připojeny na vstupy integrátorů, jejich výstupy jsou připojeny na vstupy obvodu pro přímou transformaci signálů spřažených magnetických toků z troj fázového do dvoj fázového 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 regulátotorů proudu jsou připojeny na řídící vstupy měniče frekvence, vyznačujjcí se tím, že výstup (71) podélné složky obvodu (7) pro přímou transformaci signálů spřažených magnetických toků z trojfázového do dvojfázového systému je připojen na záporný vstup regulátoru (10) toku současně s žádanou hodnotou (12) toku, která je připojena na kladný vstup regulátoru (10) toku a výstup regulátoru (10) toku je připojen přes omezovač (11) proudu na vstup (81) příčné složky proudu transformačního obvodu (8) pro zpětnou transformaci signálů z dvojfázového na troj fázový systém, přičemž vstup (82) jeho podélné složky proudu je uzemněn, a žádaná hodnota rychlosti je připojena na první vstup (90) obvodu (9) pro generování polohy, přičemž výstup (98) polohy rotoru obvodu (9) je připojen na polohové vstupy obvodů (7) pro přímou, a obvodů (8) pro zpětnou transformaci signálů a výstup z omezovače (11) proudu je připojen na druhý vstup (97) obvodu (9) pro generování polohy.

2, Zapojeni pro řízení synchronního motoru podle bodu 1, vyznačující se tím, že první vstup (90) obvodu (9) pro generováni polohy rotoru je připojen na první vstup rozběhového'členu (91), jehož výstup je připojen jednak na vstup komparátoru (92), jednak na vstup členu (93) absolutní hodnoty, přičemž výstup členu (93) abeolutní hodnoty je připojen na vstup oscilátoru (94), jehož výstup je připojen na čítači vstup obousměrného čitače (95), a směrový vstup obousměrného čítače (95) je připojen na výstup komparátoru (92), přičemž výstup (96) obousměrného čitače (95) je výstupem obvodu (9) pro generování polohy rotoru, a druhý vstup (97) obvodu (9) pro generování polohy je připojen na rozběhový člen (91).