RU1777227C - Frequency-controlled induction-motor drive - Google Patents

Frequency-controlled induction-motor drive

Info

Publication number
RU1777227C
RU1777227C SU904827624A SU4827624A RU1777227C RU 1777227 C RU1777227 C RU 1777227C SU 904827624 A SU904827624 A SU 904827624A SU 4827624 A SU4827624 A SU 4827624A RU 1777227 C RU1777227 C RU 1777227C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
amplitude
voltage
unit
Prior art date
Application number
SU904827624A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Бару
Михаил Александрович Гинзбург
Исаак Израилевич Эпштейн
Original Assignee
Научно-исследовательский электротехнический институт Научно-производственного объединения "ХЭМЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский электротехнический институт Научно-производственного объединения "ХЭМЗ" filed Critical Научно-исследовательский электротехнический институт Научно-производственного объединения "ХЭМЗ"
Priority to SU904827624A priority Critical patent/RU1777227C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1777227C publication Critical patent/RU1777227C/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Использование: различные механизмы, насосы, вентил торы, компрессоры, нагрузочные стенды испытани  дизелей. Сущность изобретени : входы блока 23 задани  амплитуды потока соединены с выходом формировател  15 аналогового сигнала выходной частоты и с выходом датчика фазных напр жений 6, причем указанный блок 23 выполнен с функциональным задатчиком частоты 24, блоками делени  25 и 26, ограничителем напр жени  27 с управл ющим входом, сумматором 28 и нелинейным регул тором амплитуды напр жени  29. При этом улучшаютс  регулировочные характеристики привода по диапазону регулировани  частоты вращени  и предельным моментом. 6 ил.Usage: various mechanisms, pumps, fans, compressors, load test stands of diesel engines. SUMMARY OF THE INVENTION: the inputs of the flow amplitude setting unit 23 are connected to the output of the analog output signal generator 15 and to the output of the phase voltage sensor 6, said block 23 being configured with a functional frequency adjuster 24, dividing units 25 and 26, and a voltage limiter 27 with a control input input, adder 28 and non-linear voltage amplitude regulator 29. In this case, the control characteristics of the drive are improved in terms of the speed control range and torque limit. 6 ill.

Description

VI VIVI VI

VIVI

юYu

ЮYU

Фиг 2Fig 2

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к асинхронным частотно-регулируемым электроприводам с преобразователем частоты на основе автономных инверторов тока.The invention relates to electrical engineering, in particular to asynchronous variable frequency drives with a frequency converter based on autonomous current inverters.

В основной за вке описан частотно-регулируемый асинхронный электропривод, содержащий асинхронный короткозамк- нутый двигатель, подключенный через датчики фазных токов и напр жений к преобразователю частоты с автономным инвертором тока, имеющим два входа управлени : по амплитуде и частоте переменного выходного тока, причем к первому входу подключен выход блока задани  амплитуды тока, вход которого соединен с устройством задани  момента двигател  (в частности, это может быть регул тор скорости), а к второму входу преобразовател  частоты подключен ключевой регул тор частоты с п тью входами, первый вход подключен к блоку аналогового сигнала задани  выходной частоты (в частности, тахогенератор или сумматор сигналов тахогенератора и задатчика момента, или задатчик частоты вращени  двигател ), второй и третий входы соединены с выходами блока логического сравнени  логических сигналов фактического тока двигател  и логических сигналов задани  фазных токов, подключенного входами к датчикам тока и напр жени , а четвертый и п тый входы ключевого регул тора частоты подключены к выходам формировател  логических сигналов управлени  амплитудой потока, входы которого соединены с выходом устройства задани  момента и выходом релейного регул тора амплитуды потока, измер емой по сигналам потокосцеплений двигател .The main application describes a frequency-controlled asynchronous electric drive containing an asynchronous squirrel-cage motor connected via phase current and voltage sensors to a frequency converter with an autonomous current inverter having two control inputs: in amplitude and frequency of an alternating current output, and to the first the input is connected to the output of the unit for setting the amplitude of the current, the input of which is connected to the device for setting the motor torque (in particular, it can be a speed controller), and to the second input of the converter A key frequency controller with five inputs is connected, the first input is connected to the block of the analog signal for setting the output frequency (in particular, the tachogenerator or the adder of the tachogenerator and torque generator signals, or the engine speed controller), the second and third inputs are connected to the outputs of the logical unit comparing the logical signals of the actual current of the motor and the logic signals of the phase currents, connected by the inputs to the current and voltage sensors, and the fourth and fifth inputs of the key frequency controller are connected are directed to the outputs of the generator of logic signals for controlling the amplitude of the stream, the inputs of which are connected to the output of the device for setting the moment and the output of the relay controller for the amplitude of the stream, measured by the signals of the motor flux linkages.

Недостатком прототипа  вл етс  ограничение по верхнему значению частоты вра- щени  двигател  и. как следствие, невозможность реализации приводов дл  р да применений.The disadvantage of the prototype is the limitation on the upper value of the engine speed and. as a consequence, the inability to implement drives for a number of applications.

Цель изобретени  - расширение области применени  указанного устройства за счет улучшени  регулировочных характеристик привода по диапазону регулировани  частоты вращени  и предельным моментом.The purpose of the invention is to expand the scope of this device by improving the control characteristics of the drive in the range of speed control and torque limit.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в частотно-регулируемом асинхронном электроприводе блок задани  амплитуды потока выполнен с двум  дополнительными входами и снабжен функциональным задат- чиком частоты, двум  блоками делени , ограничителем напр жени  с управл ющим входом, сумматором и нелинейным регул тором амплитуды фактического напр жени  и блоку задани  напр жени , пропорционального напр жению питающей сети, приThis goal is achieved by the fact that in the frequency-controlled asynchronous electric drive, the unit for setting the amplitude of the flow is made with two additional inputs and is equipped with a functional frequency regulator, two division units, a voltage limiter with a control input, an adder and a non-linear regulator of the amplitude of the actual voltage and a voltage setting unit proportional to the voltage of the supply network, when

этом выход функционального задэтчика частоты подключен к объединенным между собой входам делителей первого и второго устройства делени , вход делимого второгоthe output of the functional frequency controller is connected to the interconnected inputs of the dividers of the first and second division devices, the input of the second divisible

блока делени  предназначен дл  подачи посто нного напр жени , выход первого блока делени  подключен к входу ограничител  напр жени , управл ющий вход которого соединен с выходом второго блокаthe division unit is designed to supply a constant voltage, the output of the first division unit is connected to the input of the voltage limiter, the control input of which is connected to the output of the second unit

0 делений, выход ограничител  напр жени  подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом нелинейного регул тора амплитуды напр жени , а выход сумматора образует0 divisions, the output of the voltage limiter is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the nonlinear voltage amplitude regulator, and the output of the adder forms

5 выход блока задани  амплитуды потока, основной вход которого образован входом делимого первого устройства делени , первый дополнительный вход блока задани  амплитуды потока, образованный входом функци0 опального задатчика частоты, подключен к выходу формировател  аналогового сигнала выходной частоты, а второй дополнительный вход блока задани  амплитуды потока, образованный входом блока изме5 рени  амплитуды фактического напр жени , подключен к выходу датчика фазных напр жений.5, the output of the stream amplitude setting unit, the main input of which is formed by the input of the divisible first division device, the first additional input of the stream amplitude setting unit, formed by the input of the function of the opal frequency adjuster, is connected to the output of the analog output signal shaper, and the second additional input of the stream amplitude setting unit formed by the input of the unit for measuring the amplitude of the actual voltage, is connected to the output of the phase voltage sensor.

Отличительными признаками изобретени   вл етс  наличие новых св зей блокаA distinctive feature of the invention is the presence of new block connections.

0 задани  амплитуды потока с выходом формировател  аналогового сигнала выходной частоты и с выходом датчика фазных напр жений , а также выполнение самого блока по изложенному выше принципу, что позвол 5 ет улучшить регулировочные характеристики привода по диапазону регулировани  частоты вращени  и предельным моментам, достигнув при этом расширени  области его применени .0 setting the amplitude of the flow with the output of the driver of the analog signal of the output frequency and with the output of the phase voltage sensor, as well as the execution of the unit itself according to the above principle, which allows 5 improve the control characteristics of the drive in the range of speed control and limiting moments, while achieving expansion fields of application.

0 На фиг,1 изображена функциональна  схема устройства управлени  асинхронным электроприводом; на фиг. 2 -функциональна  схема блока задани  амплитуды потока; на фиг, 3 - функциональна  схема ключево5 го регул тора частоты; на фиг. 4 - функциональна  схема формировател  логических сигналов управлени  амплитудой потока; на фиг. 5 - характеристика функционального преобразовател ; на фиг. 6 - функциональ0 на  схема нелинейного регул тора напр жени .0 Fig. 1 is a functional diagram of an asynchronous electric drive control device; in FIG. 2 is a functional diagram of a flow amplitude setting unit; Fig. 3 is a functional diagram of a key 5 frequency controller; in FIG. 4 is a functional diagram of a logic generator for controlling amplitude of a stream; in FIG. 5 - characteristic of the functional converter; in FIG. 6 is a functional diagram of a non-linear voltage regulator.

Устройство управлени  асинхронным электроприводом (см, фиг. 1) состоит из преобразовател  частоты 2 на основе автоном5 ного инвертора тока с двум  входами 3 и 4 по амплитуде и частоте соответственно, подключенного выходными зажимами через датчики фазных токов 5 и напр жений 6 к асинхронному двигателю 1, последовательно соединенных устройств задани  моментаAn asynchronous electric drive control device (see, Fig. 1) consists of a frequency converter 2 based on a self-contained current inverter with two inputs 3 and 4 in amplitude and frequency, respectively, connected by output terminals through phase current sensors 5 and voltage 6 to an induction motor 1 serially connected moment setting devices

двигател  7 и блока задани  амплитуды тока 8, выход которого подключен к первому 3 входу преобразовател  частоты 2, а к второму входу 4 подключен ключевой регул тор частоты 9 с п тью входами 10 - 14.motor 7 and a current amplitude setting unit 8, the output of which is connected to the first 3 input of the frequency converter 2, and a key frequency controller 9 with five inputs 10-14 is connected to the second input 4.

Первый вход 10 соединен с блоком аналогового задани  частоты 15. второй и третий входы 11 и 12 соединены с блоком логического сравнени  16, входы которого подключены к блоку формировани  логических сигналов токов двигател  18 по сигналам фазных токов от датчика 5 и блоку формировани  логических сигналов задани  фазных токов 17, входы последнего соединены с выходом устройства задани  момента 7 и выходами формировател  фазных потокосцеплений 19, подключенного входами к датчикам тока 5 и напр жени  6. Четвертый 13 и п тый 14 входы ключевого регул тора 9 соединены с выходами формировател  логических сигналов управлени  амплитудой потока 20, первый вход которого подключен к выходу устройства задани  момента 7, а второй - к выходу релейного регул тора потока 21, на входе которого сравниваютс  сигнал амплитуды действительного потока с выхода блока 22, соединенного входами с выходами формировател  фазных потокосцеплений 19. и сигнал задани  амплитуды потока с выхода блока 23.The first input 10 is connected to the analog frequency reference unit 15. The second and third inputs 11 and 12 are connected to the logical comparison unit 16, the inputs of which are connected to the unit for generating logical signals of the currents of the motor 18 by the signals of the phase currents from the sensor 5 and the unit for generating the logical signals of the phase setting currents 17, the inputs of the latter are connected to the output of the torque reference device 7 and the outputs of the phase flow coupler 19, connected by the inputs to the current sensors 5 and voltage 6. The fourth 13 and fifth fifth inputs of the key regulation 9 are connected to the outputs of the generator of logic signals for controlling the amplitude of the stream 20, the first input of which is connected to the output of the device for setting the moment 7, and the second to the output of the relay controller of the stream 21, at the input of which the amplitude signal of the actual stream from the output of the block 22 connected by the inputs is compared with the outputs of the phase flow coupler 19. and a signal for setting the amplitude of the stream from the output of block 23.

Блок задани  амплитуды потока 23 (см. фиг.2) содержит функциональный задатчик частоты 24, первый 25 и второй 26 блоки делени , ограничитель напр жени  27 с управл ющим входом, сумматор 28 и нелинейный регул тор амплитуды напр жени  29, входы которого подключены к блоку измерени  амплитуды фактического напр жени  31 и блоку задани  напр жени  30, пропорционального напр жению питающей сети. Выход блока 24 подключен к объединенным входам делителей блоков делени  25 и 26, а на вход делимого блока 26 подаетс  посто нное напр жение. Выход блока 25 подключен к входу ограничител  27, управл ющий вход которого соединен с выходом блока 26. Выход ограничител  27 подключен к первому входу сумматора 28, второй вход которого соединен с выходом нелинейного регул тора 29, а выход сумматора 28 образует выход блока 23. При этом основной вход блока 23 образован входом делимого блока 25, первый дополнительный вход блока 23 образован входом функционального задатчика 24 и подключен к выходу формировател  15, а второй дополнительный вход блока 23 образован входом блока 31 и подключен к выходу датчика фазных напр жений 6.The unit for setting the amplitude of the stream 23 (see Fig. 2) contains a functional frequency reference 24, the first 25 and second 26 division blocks, a voltage limiter 27 with a control input, an adder 28 and a nonlinear voltage amplitude regulator 29, the inputs of which are connected to a unit for measuring the amplitude of the actual voltage 31 and a unit for setting a voltage 30 proportional to the voltage of the supply network. The output of block 24 is connected to the combined inputs of the dividers of the dividers 25 and 26, and a constant voltage is applied to the input of the dividend block 26. The output of block 25 is connected to the input of the limiter 27, the control input of which is connected to the output of the block 26. The output of the limiter 27 is connected to the first input of the adder 28, the second input of which is connected to the output of the nonlinear controller 29, and the output of the adder 28 forms the output of the block 23. When this, the main input of block 23 is formed by the input of the divisible block 25, the first additional input of block 23 is formed by the input of the functional setter 24 and connected to the output of the former 15, and the second additional input of block 23 is formed by the input of the block 31 and connected to the output of dates ika phase voltages 6.

Устройство задани  момента 7 может представл ть собой ПИ-регул тор скорости в случае; если привод решает задачи управлени  частотой вращени  механизма, или 5 И-регул тор момента, если приводом решаетс  задача создани  нагрузочного момента дл  механизма.The torque reference device 7 may be a PI speed controller in the case; if the drive solves the problem of controlling the rotational speed of the mechanism, or 5 I-torque controller, if the drive solves the problem of creating a load moment for the mechanism.

Блок аналогового задани  частоты 15 может представл ть собой датчик частотыThe analog frequency reference unit 15 may be a frequency sensor

0 вращени  (см. прототип) или внешнее устройство задани  частоты (см. А.с. СССР № 1334347, кл. Н 02 7/42).0 rotation (see prototype) or an external frequency reference device (see A.S. USSR No. 1334347, class N 02 7/42).

Ключевой регул тор частоты 9 (см. фиг, 3) содержит операционный усилительThe key frequency controller 9 (see Fig. 3) contains an operational amplifier

5 32. на вход которого подаетс  сигнал задани  частоты по входу 10, образуемого общей точкой соединенных резисторов 33, 35, 38 и 40, причем второй точкой резисторы подключаютс  к входу усилител  32, 33 непос0 редственно, входу 35 - через управл емый ключ 34, входу 38 - через управл емый ключ 39, входу 40 - через управл емый ключ 41. По цепи обратной св зи усилитель 32 охвачен резистором 36, шунтированным управ5 л емым ключом 37. Входы управл емых ключей образуют входы блока 9:34-11,37-12. 39-13, 41-14. Выход усилител  32 образует выход блока 9.5 32. the input of which is supplied with a frequency reference signal at input 10 formed by the common point of the connected resistors 33, 35, 38 and 40, the second point being connected to the input of the amplifier 32, 33 directly, and the input 35 through the controlled key 34, input 38 through a controlled key 39, input 40 through a controlled key 41. On the feedback circuit, the amplifier 32 is surrounded by a resistor 36, shunted by a controlled key 37. The inputs of the controlled keys form the inputs of block 9: 34-11.37 -12. 39-13, 41-14. The output of the amplifier 32 forms the output of block 9.

Формирователь логических сигналовLogic Shaper

0 управлени  амплитудой потока 20 (см. фиг.4) содержит нуль-орган 42, вход которого образует вход формировател  20, подключаемого к выходу задани  момента 7, а выход подключен к первому входу логиче5 ского элемента 43 ОТРИЦАЮЩЕГО ИЛИ. а второй вход элемента 43 образует второй вход формировател  20, подключаемый к выходу релейного регул тора потока 21. Выход элемента 43 через логический элементThe amplitude control 0 of the stream 20 (see Fig. 4) contains a null-organ 42, the input of which forms the input of the driver 20, which is connected to the output of the reference of the moment 7, and the output is connected to the first input of the negating OR logic element 43. and the second input of the element 43 forms the second input of the driver 20, connected to the output of the relay controller of the flow 21. The output of the element 43 through the logic element

0 И 47 образует первый выход 13 блока 20, а через последовательно включенные элементы И-НЕ 45 и 46 образует второй выход 14 блока 20, причем вторые входы элементов 46 и 47 соединены с релейным элемен5 том 44.0 And 47 forms the first output 13 of block 20, and through series-connected elements NAND 45 and 46 forms the second output 14 of block 20, and the second inputs of the elements 46 and 47 are connected to the relay element 5 volume 44.

Устройство управлени  асинхронным электроприводом работает следующим образом .An asynchronous electric drive control device operates as follows.

Преобразователь частоты 2 генерируетFrequency converter 2 generates

0 переменный ток амплитудой, задаваемой выходным сигналом блока задани  амплитуды тока 8, и частотой, задаваемой выходным сигналом ключевого регул тора частоты 9. Двигатель 1. запитанный от преобразовате5 л  частоты 20 развивает заданный устройством 7 момент. Момент асинхронного двигател  определ етс  амплитудой вектора тока статора и его ориентацией относительно вектора потокосцеплени  ротора. В частности, при реализации экономического0 alternating current with the amplitude specified by the output signal of the unit for setting the amplitude of the current 8, and the frequency specified by the output signal of the key frequency controller 9. Motor 1. powered from the 5 liter frequency converter 20 develops the moment specified by the device 7. The torque of the induction motor is determined by the amplitude of the stator current vector and its orientation relative to the rotor flux linkage vector. In particular, in the implementation of economic

закона управлени  асинхронным двигателем (акад. М.ПЖостенко) угол сдвига между вектором тока It и потокосцеплени  t/Ј остаетс  неизменным и скачком мен етс  при изменении знака момента.of the asynchronous motor control law (Acad. M.P. Zhostenko), the shift angle between the current vector It and the flux linkage t / Ј remains unchanged and changes abruptly when the sign of the moment changes.

Потокосцепление ротора двигател  определ етс  в блоке 19 по сигналам датчиков тока 5 и напр жени  б двигател . Сигналы фазных потоков совместно с сигналом задани  момента двигател  блоке 17 формируют логические сигналы задани  тока статора, т.е. определ ют промежуток времени, в течение которого должны существовать токи двигател  определенных фаз определенной пол рности. Этими сигналами задаетс  угол сдвига между векторами Ti и 1/Ј. Несовпадение логических сигналов фактического тока двигател , определ емых в блоке 18 по сигналам датчиков тока 5, по сравнению с заданными с выходов блока 17 свидетельствует о фазовой ошибке действительного вектора h относительно заданного . Данна  ошибка вы вл етс  в блоке логического сравнени  16 и в функции данной ошибки в блоке ключевого регул тора частоты 9 корректируетс  аналоговый сигнал задани  частоты инвертора с выхода блока 15.The motor rotor flux linkage is determined in block 19 from the signals of the current sensors 5 and the voltage of the motor. The phase flow signals together with the motor torque reference signal to the block 17 generate logic signals for setting the stator current, i.e. determine the period of time during which the motor currents of certain phases of a certain polarity must exist. These signals define the angle of shift between the vectors Ti and 1 / Ј. The mismatch of the logical signals of the actual motor current, determined in block 18 by the signals of the current sensors 5, in comparison with the set ones from the outputs of the block 17 indicates a phase error of the real vector h relative to the set one. This error appears in the logical comparison block 16, and in the function of this error in the block of the key frequency controller 9, the analog signal for setting the frequency of the inverter from the output of block 15 is corrected.

Если логический сигнал действительного тока отстает от логического сигнала задани  тока, то на врем  несовпадени  логических сигналов замыкаетс  ключ 34 и выходной сигнал усилител  32 увеличиваетс  по сравнению с входным сигналом в точке 10. Если логический сигнал действительного тока опережает логический сигнал задани  тока, то на врем  несовпадени  логических сигналов замыкаетс  ключ 37 и выходной сигнал усилител  32 становитс  равным нулю. В результате работы ключевого корректора 9 среднее значение напр жени  на выходе операционного усилител  32 отличаетс  от входного сигнала в точке 10. Данное среднее напр жение и определ ет частоту инвертора,If the logic signal of the real current lags behind the logic signal of the current setting, then the key 34 closes and the output signal of the amplifier 32 is increased compared to the input signal at point 10. If the logic signal of the real current is ahead of the logic signal of the current setting, then the time the mismatch of the logic signals closes the key 37 and the output signal of the amplifier 32 becomes equal to zero. As a result of the operation of the key corrector 9, the average voltage value at the output of the operational amplifier 32 differs from the input signal at point 10. This average voltage determines the frequency of the inverter.

В результате изменени  частоты инвертора и, следовательно, частоты тока статора , вектор TI устанавливаетс  в заданное положение, чем обеспечиваетс  воспроизведение заданного момента двигател . Погрешности датчиков 5 и б погрешности в работе блоков 17, 18, 16 и 19 привод т, как правило, к тому, что задаваемый угол сдвига между векторами h и $ должен корректироватьс , но непосредственное измерение момента двигател  затруднено. Поэтому корректировка выполн етс  в функции сигнала ошибки амплитуды потока 1/2- котора  также обусловлена двум  параметрами; амплитудой тока статора 11 и углом сдвига между векторами в. Сигнал амплитуды потока $2 определ етс  в блоке 22 по сигналам фазных потоков с выходов блока 19 и сравн етс  с заданием амплитуды потока, которое формируетс  в функции амплитуды тока в блоке 23. Релейный регул тор 21 определ ет знак ошибки. Если фактическа  амплитуда потока меньше заданной, необходимоAs a result of a change in the frequency of the inverter and, consequently, the frequency of the stator current, the vector TI is set to a predetermined position, thereby reproducing a predetermined motor torque. Errors of sensors 5 and b, errors in the operation of blocks 17, 18, 16, and 19 lead, as a rule, to the fact that the specified shift angle between the vectors h and $ must be corrected, but the direct measurement of the motor moment is difficult. Therefore, the correction is performed as a function of the error signal of the amplitude of the stream 1 / 2- which is also due to two parameters; the amplitude of the stator current 11 and the angle of shift between the vectors in. The signal of the amplitude of the stream $ 2 is determined in block 22 by the signals of the phase flows from the outputs of block 19 and is compared with the specification of the amplitude of the stream, which is generated as a function of the amplitude of the current in block 23. The relay controller 21 determines the error sign. If the actual amplitude of the flow is less than the specified value, it is necessary

уменьшить абсолютное значение угла в между векторами h и ifa, что в двигательном режиме обеспечиваетс  уменьшением частоты инвертора, а в генераторном режиме увеличением частоты. В первом случаеreduce the absolute value of the angle between the vectors h and ifa, which in the motor mode is provided by a decrease in the frequency of the inverter, and in the generator mode by an increase in the frequency. In the first case

ключи 39 и 41 должны отключатьс , а во втором случае замыкатьс .keys 39 and 41 must be disconnected, and in the second case, closed.

При коммутации ключей 39 и 41 происходит преднамеренное изменение выходной частоты инвертора, котора  восстанавливаетс  автоматически за счет рассогласовани  между логическими сигналами задани  и фактического тока двигател , иными словами за счет отклонени When the keys 39 and 41 are switched, a deliberate change in the inverter output frequency occurs, which is restored automatically due to a mismatch between the logic signals of the reference and the actual motor current, in other words, due to the deviation

действительного значени  угла 0 от заданного . Так, при снижении амплитуды потока ф 2 относительно задаваемого блоком 23 значени  в двигательном режиме ключи 39 и 41 отключаютс , выходна  частота инвертора снижаетс , по вл етс  сигнал ошибки и на выходе блока 16, который замыкает ключ 34, восстанавлива  частоту. Введение посто нной ошибки между логических сигналами токов в данном случае означаетactual value of the angle 0 from the specified value. Thus, when the amplitude of the flux Φ 2 decreases with respect to the value set by the block 23 in the motor mode, the keys 39 and 41 are turned off, the inverter output frequency decreases, an error signal also appears at the output of the block 16, which closes the key 34, restoring the frequency. The introduction of a constant error between the logical signals of the currents in this case means

уменьшение абсолютного значени  угла О, что при заданной амплитуде тока приводит кувеличению амплитуды потока. Соответствующее управление ключами 39 и 41 осуществл етс  в блоке 20, куда завод тс a decrease in the absolute value of the angle O, which at a given amplitude of the current leads to an increase in the amplitude of the flow. The corresponding management of keys 39 and 41 is carried out in block 20, where

сигналы релейного регул тора потока и сигнал момента (дл  выделени  его знака). Уп- равление потоком отключаетс  при по влении нулевого сигнала на выходе блока 44 (в наладочном режиме), в результатеrelay flow control signals and a torque signal (to highlight its sign). Flow control is disabled when a zero signal occurs at the output of block 44 (in commissioning mode), resulting

чего один из ключей 39 и 41 замыкаетс , другой размыкаетс . В строгой формулировке закон М.П.Костенко имеет ограниченную область применени  в силу того, чтоwhereby one of the keys 39 and 41 closes, the other opens. In strict wording, the law of M.P. Kostenko has a limited scope due to the fact that

1.Он не учитывает магнитную нелиней- ность двигател . При больших моментах1. It does not take into account the magnetic nonlinearity of the engine. At big moments

угол в между векторами ft и У2 должен мен тьс .the angle between the vectors ft and y2 must vary.

2.При регулировании частоты вращени  двигател  ослаблением потока (в данном случае имеетс  в виду увеличение выходной частоты преобразовател  при фиксированном напр жении) соотношение между амплитудами И и 2 мен етс , иными словами должен мен тьс  угол 0.2.When regulating the engine speed by attenuating the flow (in this case, increasing the output frequency of the converter at a fixed voltage is meant), the ratio between the amplitudes I and 2 changes, in other words, the angle 0 must change.

3.При работе электропривода в качестве нагружающего устройства, когда асинхронный двигатель работает в режиме генератора, автономный инвертор работает в режиме компенсированного выпр мител , а выпр митель - в режиме ведомого сетью инвертора, существует опасность аварийного режима опрокидывани  сетевого инвертора, что предотвращаетс  только управлением амплитудой напр жени  двигател  через регулирование амплитуды потока ,3.When the electric drive operates as a loading device, when the asynchronous motor operates in the generator mode, the autonomous inverter operates in the compensated rectifier mode, and the rectifier in the network-driven inverter mode, there is a danger of the emergency mode of the inverter overturning, which is prevented only by amplitude control voltage of the motor through the regulation of the amplitude of the flow,

4.Особенностью автономных инверторов тока при работе на асинхронном двигателе  вл етс  принципиальное ограничение верхнего значени  выходной частоты инвертора из условий завершенности коммутационных процессов в инверторе, существенна  длительность которых обусловлена сравнительно большой емкостью коммутирующих конденсаторов. Увеличение верхнего значени  рабочей частоты возможно при соответствующем увеличении угла 0. Необходимый закон управлени  углом вв функции тока, частоты, напр жени  двигател  осуществл етс  на счет организации в блоке 23 сигнала задани  амплитуды потока, которое отрабатываетс  замкнутой системой регулировани  величины потока воздействием на угол 9. Рассмотрим функционирование блока 23 (см. фиг.2) с учетом указанных выше режимов работы привода, требующих специального управлени  углом и потоком двигател .4. A feature of autonomous current inverters when operating on an induction motor is a fundamental limitation of the upper value of the inverter output frequency from the conditions of completeness of switching processes in the inverter, the substantial duration of which is due to the relatively large capacity of the switching capacitors. An increase in the upper value of the operating frequency is possible with a corresponding increase in the angle 0. The necessary law of controlling the angle of the current, frequency, and voltage functions of the motor is implemented by arranging in the block 23 a signal for setting the amplitude of the flow, which is processed by the closed-loop control system for the magnitude of the flow by acting on the angle 9. Let us consider the functioning of block 23 (see Fig. 2), taking into account the above-mentioned drive operating modes, which require special control of the angle and flow of the engine.

Задание амплитуды потока мен етс  с изменением тока. В режиме 9 const указанные величины пропорциональны, иными словами сигнал на входе блока 23 от устройства задани  тока 7 проходит на выход блока 23.The setting of the amplitude of the flow varies with the current. In mode 9 const, these values are proportional, in other words, the signal at the input of block 23 from the current setting device 7 passes to the output of block 23.

Однако при больших значени х тока сигнал на выходе блока 23 ограничиваетс  ограничителем 27. Это означает, что ток двигател  растет при неизменной амплитуде потока, что обеспечиваетс  увеличением модул  угла 9. Коэффициент пропорциональности между током и потоком зависит от частоты инвертора. Одно из наиболее простых и эффективных решений по функционалу 24 показано на фиг.5. При частотах, меньших fi, коэффициент пропорциональности между потоком и током, равный Fi(f)However, at high currents, the signal at the output of block 23 is limited by a limiter 27. This means that the motor current grows at a constant amplitude of the flow, which is ensured by an increase in the absolute value of angle 9. The proportionality coefficient between the current and the flow depends on the frequency of the inverter. One of the simplest and most effective solutions for functional 24 is shown in FIG. 5. At frequencies less than fi, the coefficient of proportionality between current and current is equal to Fi (f)

(выходной сигнал блока 25 равен F /,Л неизменный и максимальный. При частотах, больших fi коэффициент пропорциональности снижаетс , что соответствует режиму ослаблени  пол , одновременно решаетс  задача увеличени  угла повышенных(the output signal of block 25 is equal to F /, L is constant and maximum. At frequencies higher than fi, the proportionality coefficient decreases, which corresponds to the field attenuation mode, while the problem of increasing the angle of elevated

частотах дл  обеспечени  коммутационной работоспособности инвертора. Кроме того, с ростом частоты ограничиваетс  предельное значение потока - сигнал ограничител frequencies to ensure switching performance of the inverter. In addition, with increasing frequency, the limit value of the flow is limited - the limiter signal

обратно пропорционален выходному сигналу функционала 24.inversely proportional to the output of functional 24.

Дополнительно задание амплитуды потока с выхода сумматора 28 ограничиваетс  выходным сигналом регул тора напр жени  29 дл  предотвращени  опрокидывани  сетевого инвертора при работе двигател  в режиме электромагнитного тормоза при повышенных частотах.Additionally, setting the amplitude of the flow from the output of the adder 28 is limited by the output of the voltage regulator 29 to prevent the inverter from tipping over when the motor is operating in electromagnetic brake mode at higher frequencies.

Если величина выходного напр жени If the output voltage

инвертора (выходной сигнал блока 31) превышает предельное значение, пропорциональное напр жению сети (выходной сигнал блока 30), вступает в работу нелинейный регул тор 29 (см. фиг.6) и снижает амплитуду напр жени  двигател  путем уменьшени  амплитуды потока за счет увеличени  модул .the inverter (the output signal of block 31) exceeds the limit value proportional to the voltage of the network (the output signal of block 30), the non-linear controller 29 enters into operation (see Fig. 6) and reduces the voltage amplitude of the motor by decreasing the flow amplitude by increasing the modulus .

Claims (1)

Формула изобретени The claims Частотно-регулируемый асинхронный электропривод по авт. св. № 1282302, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  регулировочных характеристик привода по диапазону регулировани  частоты вращени  и предельным моментам, блок задани  амплитуды потока выполнен с двум  дополнительными входами и снабжен функциональным задатчиком частоты, двум  блоками делени , ограничителемFrequency-regulated asynchronous electric drive according to ed. St. No. 1282302, characterized in that, in order to improve the control characteristics of the drive in the range of speed control and limit moments, the unit for setting the amplitude of the flow is made with two additional inputs and is equipped with a functional frequency adjuster, two divisions, a limiter напр жени  с управл ющим входом, сумматором и нелинейным регул тором амплитуды напр жени , входы которого подключены к блоку измерени  амплитуды фактического напр жени  и блоку задани  напр жени ,voltage with a control input, adder and non-linear voltage amplitude regulator, the inputs of which are connected to the unit for measuring the amplitude of the actual voltage and the voltage setting unit; пропорционального напр жению питающей сети, при этом выход функционального задатчика частоты подключен к объединенным между собой входам делителей первого и второго блоков делени , вход делимогоproportional to the voltage of the supply network, while the output of the functional frequency adjuster is connected to the interconnected inputs of the dividers of the first and second division blocks, the input of the dividend второго блока делени  предназначен дл  подачи посто нного напр жени , выход первого блока делени  подключен к входу ограничител  напр жени , управл ющий вход которого соединен с выходом второгоthe second division unit is designed to supply a constant voltage, the output of the first division unit is connected to the input of the voltage limiter, the control input of which is connected to the output of the second блока делени , выход ограничител  напр жени  подключен к первому входу суммато- ра, второй вход которого соединен с выходом нелинейного регул тора амплитуды напр жени , а выход сумматора образует выход блока задани  амплитуды потока, основной вход которого образован входом делимого первого блока делени , первый дополнительный вход блока задани  амплитуды потока, образованный входом функционального задатчика частоты, подключен кunit, the output of the voltage limiter is connected to the first input of the adder, the second input of which is connected to the output of the nonlinear voltage amplitude regulator, and the output of the adder forms the output of the unit for setting the amplitude of the flow, the main input of which is formed by the input of the divisible first division unit, the first additional the input of the flow amplitude setting unit formed by the input of the functional frequency adjuster is connected to выходу формировател  аналогового сигнала образованный входом блока измерени  ам- выходной частоты, а второй дополнитель- плитуды фактического напр жени , подклю- ный вход блока задани  амплитуды потока, чем к выходу датчика фазных напр жений.the output of the analog signal driver is formed by the input of the measuring unit of the amplitude output frequency, and the second additional plate of the actual voltage, the connected input of the unit of setting the amplitude of the flow, than to the output of the phase voltage sensor. 9Ьг. 39b. 3 фиг.1figure 1 ФЫ2. 4FY2. 4 29 I29 I ОABOUT
SU904827624A 1990-04-10 1990-04-10 Frequency-controlled induction-motor drive RU1777227C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904827624A RU1777227C (en) 1990-04-10 1990-04-10 Frequency-controlled induction-motor drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904827624A RU1777227C (en) 1990-04-10 1990-04-10 Frequency-controlled induction-motor drive

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1282302 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1777227C true RU1777227C (en) 1992-11-23

Family

ID=21515500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904827624A RU1777227C (en) 1990-04-10 1990-04-10 Frequency-controlled induction-motor drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1777227C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1282302. кл. Н 02 Р 7/42. 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1371513A3 (en) A.c.electric drive
GB2148555A (en) Apparatus for controlling the speed of a drive shaft
US4266168A (en) D.C. Motor speed control
US4683412A (en) Current source inverter motor drive adapted for full current regenerative mode operation
KR950007259A (en) Control device for variable speed motor
RU1777227C (en) Frequency-controlled induction-motor drive
US4214195A (en) Motor control circuits
SU1746507A1 (en) Device for induction motor frequency control
SU714610A1 (en) System for automatic regulating of frequency-controlled induction motor r
SU1617611A1 (en) Induction electric drive
SU1099373A1 (en) Adjustable-frequency asynchronous electric drive
JPS59159687A (en) Controlling method and device of pwm inverter
RU2008642C1 (en) Test facility for fuel-control gear of gas-turbine engines
SU1515326A1 (en) Method of controlling double-supplied motor
SU1646035A2 (en) Device for induction motor speed control
JPH02276494A (en) Controller for synchronous motor
SU1739468A1 (en) Device for regulating squirrel-cage induction motor rotational speed
SU875570A1 (en) Device for two-zone regulating of multi-motor electric drive speed
SU1115192A1 (en) Multimotor drive
SU866679A1 (en) Frequency-controllable electric drive
SU1534736A1 (en) Device for regulation of rotational speed of induction electric motor
SU1485378A1 (en) Controllable electromachine dc-to-ac converter for powering inductional gyromotor
SU1277344A1 (en) Electric drive
SU415777A1 (en)
SU1112520A1 (en) Electric drive