SU1108597A2 - Электропривод с асинхронной машиной с фазным ротором - Google Patents

Abstract

1. ЭЛЕКТРОПРИВОД С АСИНХРОННОЙ МАШИНОЙ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ по авт. св. № 675567, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности отработки заданного сигнала, он снабжен блоком формировани  фазных ЭДС ротора, входы которого подключены к датчикам напр жени  и тока в фазных цеп х обмоток ротора, а выход соединен с дополнительным входом управл емого по частоте генератора. О) С 00 сл

Description

2.Электропривод по п. 1, отличающийс  тем,что в него введен многофазный фазочувствительный выпр митель, входы которого соединены с выходами управл емого по частоте генератора и блока формировани  фазных ЭДС ротора, а выход с входом формировател  сигналов зад ни  активного и реактивного токов ро тора. 3.Электропривод по пп 1 и 2, отличающийс  тем, что фор мирователь сигналов задани  активного и реактивного токов ротора снабжен блоком задани  скорости, соедине ным через блок регулировани  скорости с блоком пр мого преобразовани  координат, причем вход блока регулировани  скорости соединен с выходом многофазного фазочувствительного вьтр мител , блоком задани  реактивного тока ротора, соединенным с входами фазового дискриминатора и блока пр мого преобразовани  координат . 97 4. Электропривод по пп 1-3, от личающийс  тем, что в нег введен определитель величины опорньисигналов , соединенный входами с формирователем гармонических функций частоты токов статора, а выходами с блоками задани  скорости и тока намагничивани . 5. Электропривод по п. 1, отличающийс  тем, что формирователь сигналов задани  активного и реактивного токов ротора снабжен двум  регул торами тока, причем входы первого регул тора тока соединены с блоком задани  реактивного тока статора и с выходом блока обратного преобразовани  координат, входы вто- , рого регул тора тока - с блоком задани  активного тока статора и с выходом блока обратного преобразовани  координат, а их выходы подключены к входам фазового дискриминатора и блока пр мого преобразовани  координат .

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано электроприводах, в которых требуетс регулирование скорости вьпле и ниже синхронной, определ емой частотой промышленной сети. По основному авт.св. № 675567 известен электропривод с асинхронной машиной с фазньм ротором, стато которой подключен к питающей сети непосредственно, а ротор - через преобразователь частоты, управл ющи входы которого через блок пр мого преобразовани  координат соединены выходами формировател  сигналов задани  активного и реактивного токов ротора. При этом входы гармонически функций блока пр мого преобразовани координат подключены к выходам упра л емого по частоте генератора, св занного через фазовый дискриминатор с выходами блока обратного преобразовани  координат и формировател  сигналов задани  активного и реакти ного токов ротора С1Д. Недостатком указанного электропривода  вл етс  невысока  точность управлени  фазой генератора, определ юща  погрешности преобразований сигналов задани . Целью изобретени   вл етл  повышение точности отработки заданных сигналов . Указанна  цель достигаетс  тем, что в электропривод с асинхронной машиной с фазным ротором введен блок формировани  фазных ЭДС ротора, входы которого подключены к датчикам напр жени  и тока в фазных цеп х обмоток ротора, а выход соединен с дополнительным входом управл емого по частоте генератора. В электропривод введен также многофазный фазочувствительный выпр митель , входы которого соединены с выходами управл емого по частоте генератора и блока формировани  фазных ЭДС ротора, а выход - с входом формировател  сигналов задани  активного и реактивного токов ротора, который снабжен блоком задани  скорости, соединенным через блок регулировани  скорости с блоком пр мого преобразо вани  координат, причем вход блока регулировани  скорости соединен с вы ходом многофазного фазочувствительного выпр мител , блоком задани  реактивного тока ротора, соединенным с входами фазопого дискриминатора и блока пр мого преобразовани  координат . Кроме того, в электропривод введе определитель величины опорньсх сигналов , соединенный входами с формирователем гармонических функций частот токов статора, а выходами - с блокам задани  скорости и тока намагничивани  машины. Формирователь сигналов задани  активного и реактивного токов ротора снабжен дпум  регул торами токоп, пр чем входы первого регул тора соедине с блоком задани  реактивного тока ст тора и с выходом блока обратного преобразовани  координат, входы второго регул тора тока - с блоком задани  активного тока статора и с выходом блока обратного преобразовани  координат, а их выходы подключены к входам фазового дискриминатора и бло пр мого преобразовани  координат. Введение регул торов тока необходимо в случае использовани  в электроприводе преобразовател  частоты с непосредственной св зью. Па фиг. 1 представлена структурна схема электропривода; на фиг. 2 структурна  схема формировател  сигналов задани  активного и реактивног токов ротора дл  электропривода с преобразователем частоты с непосредственной св зью. Электропривод содержит асинхронную машину 1, фазные цепи статора ко торой подключены к промышленной сети 2, а фазные цепи ротора - к преобразователю 3 частоты. В фазные цепи статора и ротора включены датчики 4 и 5 токов и датчики 6 и 7 напр жени . Входы преобразовател  3 частоты подключены к выходам блока 8пр мого преобразовани  координат, входы которого соединены с выходами управл емого по частоте, генератора 9и формировател  10 сигналов задани  активного и реактивного токов, ротора, выходы которого подключены jc первой паре входов фазового дискри минатора 11. Вход генератора 9 подключен к выходу фазового дискриминатора 11, втора  пара вхоДов которого соединена с выходом, формировател  12 сигналов обратной св зи. К одному входу формировател  12 подключен блок 13 задани  тока намагничивани , а к двум его другим входам подключены выходы блока ft обратного преобразовани  координат, входы которого св заны с выходами датчиков 5 тока статора и с вьЬсодами формировател  15 гармоническтс функций частоты токов статора, к входам Которого подключены в1,гходы датчиков 5 и 7. Входы блока 16 формировани  фазных ЭДС ротора подключены к. выходам датчиков 4 и 6, а его выходы св заны с дополнительными входами генератора 9. К входу регул тора 17 скорости подключен многофазный фазочувствительный выпр митель 18, входы которого соединены с выходами блока 16 формировател  фазных ЭДС и С выходами управл емого по частоте генератора 9, В1.1ХОД регул тора 17 скорости подключен к блоку 8 пр мого преобразовани  координат. Вход определител  19 величины опорных сигналов статора подключен к выходам формировател  15 г армонических функций частоты токов статора, а его выход подключен к входам блоков 13 и 20 задани  тока намагничивани  и скорости. В случае применени  и электроприводе преобразовател  частоты с непосредственной св зью тока ротора асинхронной машины 1 имеют фазовое запаздывание относительно сигналов управлени , поступающих с блока 8 пр мого преобразовани  координат. Компенсаци  этих запаздываний может быть осуществлена введением регул тора 21 (фиг, 2) реактй зной составл ющей тока статора и регул тора 22 активной составл ющей тока статора Роль указанных регул торов заключаетс  в фазовом упреждении сигналов управлени  на выходе блока 8 по отноигению к токам ротора . Искажений фазы выходных сигналов генератора 9 при больших скорост х не происходит, так как режим работы генератора при этом определ етс  в основном фазными ЭДС ротора, поступающими с блока 16. Регул торы 21 и 22 выполн ютс  обычно в виде прогюрциональнб интегральных звеньев. Электропривод работает следующим образом. Блок 10 задани  и регул тор 17 скорости формируют два сигнала пост  нного тока Up и Ugj, при этом сигнал UQ  вл етс  сигналом.задани  активн го тока, пропорционального моменту двигател , а U - сигнал М задани  реактивного тока - тока намагничива ни , поступающего со стороны ротора двигател . На выходе формировател  сигналов обратной св зи формируютс  сигналы и, пропорциональные ис тинным значени м активного и реактивного токов асинхронной машины (двигател ) . Сигналы UQ и U,, формируютс  на основе измерени  параметров фазных цепей статора с помощ датчиков 5 и 7, сигналы с которых поступают в формирователь 15 гармонических функций частоты токов статора и блок 14 обратного преобразовани  координат. На выходе формировател  15 получают опорные сигналы дл  блока 14 обратного преобразовани  координат, на выходе которого формируютс  сигналы Ug и Uj, , соответствующие активному и реактивному токам статора. Блок 13 задани  тока намагничивани  формирует сигнал Uu, пропорциональный намагничивающему току 1|А двигател . Сигналы и и UEI на выходе формировател  t2 соответствуют Ua -Ч В фазовом дискриминаторе 11 формируетс  сигнал д(р , который пропорционален разности фаз двух векторов один из которых представл етс  орто гональными составл ющими U и UQ, а другой - составл ющими U и Ug. Наличие сигнала О указывает на то, что система опорных сигналов формируема  генератором 9, не соответствует системе опорных сигналов , формируемых формирователем 15. Сигнал лф воздействует на генератор 9, который устанавливает частоту и фазу своих колебаний в зависимости от величины и знака сигнала Atfl. Сигналы генератора 9  вл ютс  опорными дл  блока 8 пр мого преобразовани  координат, на выходе ко торого формируютс  сигналы, величин которых определ етс  сигналами Ujj и и, а частота равна  частотегенератора 9. Роторные цепи асинхронной машины (двигател  1) питаютс  токами от преобразовател  3, охваченного жесткой обратной св зью по току, при этом величина токов определ етс  сигналами V и Ug, а частота - частотой генератора 9. Дл  того, чтобы система опорных сигналов генератора 9 соответствовала системе опорных сигналов формировател  15 и чтобы ошибка сигнала А была малой, генератор 9 имеет дополнительные входы, на которые поступают фазные ЭДС ротора от блока 16, св занного с фазными цеп ми ротора. При поступлении фазных ЭДС ротора на входы генератора 9 частота и фаза колебаний этого генератора в точности соответствует частоте и фазе ЭДС ротора, отличных от нул , ю есть при скорост х вращени , отличных от синхронной. При синхронной скорости вращени  фазные ЭДС ротора равны нулю и генератор 9 работает только от сигнала дф , при этом рабоча  зона частот генератора 9 при управлении от сигнала дф выбираетс  малой и этим обеспечиваетс  требуемое качество регулировочных характеристик электропривода. Сигналы на выходе генератора 9 представл ют собой синусоидальные кривые, значени  которых пропорциональны значени м фазных потокосцеплений ротора. В многофазном фазочувствительном выпр мителе 18, опорньми сигналами дл  которого служат выходные сигналы генератора 9 и на входы которого подаютс  фазные ЭДС.ротора, формируетс  двухпол рный сигнал, пропорциональный скорости ротора относительно синхронной скорости, то есть сигнал , пропорциональный скорости скольжени . Этот сигнал заводитс  в качестве сигнала обратной св зи на вход регул тора 17 скорости. Задающим сигналом регул тора 17 скорости  вл етс  также двухпол рный сигнал блока 20 задани  скорости. При нулевом сигнале на выходе блока задани  скорости скорость двигател  равна синхронной скорости. При сигнале на выходе блока 20, отличном от нул , скорость двигател  меньше или больше синхронной. Дл  того, чтобы исключить вли ние колебаний напр жени  сет ти и нагрузки на работу электропривода (при этом измен етс  поток ма71 шины), опорные сигналы блоков задани  тока намагничивани  и скорости регулируютс  определителем 19 величины опорных сигналов статора, напр  жекие на выходе которого пропорционально ЭДС статорной цепи. Таким образом электропривод с введенными в него формирователем 78 фазных ЭДС ротораJ многофазным фазочувствительным выпр мителем, определителем величины опорных сигналов статора обеспечивает высокое качество регулировани  в замкнутой по скорости системе. При этом повьппаетс  точность отработки сигналов задани  .

Claims (5)

1. ЭЛЕКТРОПРИВОД С АСИНХРОННОЙ МАШИНОЙ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ по авт. св. № 675567, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности отработки заданного сигнала, он снабжен блоком формирования фазных ЭДС ротора, входы которого подключены к датчикам напряжения и тока в фазных цепях обмоток ротора, а выход соединен с дополнительным входом управляемого по частоте генератора.

фиг.1 >

2. Электропривод по π. 1, отличающийся тем,что в него j введен многофазный фазочувствительный выпрямитель, входы которого соединены с выходами управляемого по частоте генератора и блока формирования фазных ЭДС ротора, а выход с входом формирователя сигналов зада-, ния активного и реактивного токов ротора.

.

3. Электропривод по пп 1 и 2, отличающийся тем, что формирователь сигналов задания активного и реактивного токов ротора снабжен блоком задания скорости, соединенным через блок регулирования скорости с блоком прямого преобразования координат, причем вход блока регулирования скорости соединен с выходом многофазного фазочувствительного выпрямителя, блоком задания реактивного тока ротора, соединенным с входами фазового дискриминатора и блока прямого преобразования координат .

4. Электропривод по пп 1-3, от личающийся тем, что в нег введен определитель величины опорных сигналов, соединенный входами с формирователем гармонических функций частоты токов статора, а выходами с блоками задания скорости и тока намагничивания.

5. Электропривод по π. 1, отличающийся тем, что формирователь сигналов задания активного и реактивного токов ротора снабжен двумя регуляторами тока, причем входы первого регулятора тока соединены с блоком задания реактивного тока статора и с выходом блока обратного преобразования координат, входы вто- . рого регулятора тока - с блоком задания активного тока статора и с выходом блока обратного преобразования координат, а их выходы подключены к входам фазового дискриминатора и блока прямого преобразования координат.