SU1111243A1 - Электропривод с частотно-токовым управлением - Google Patents
Электропривод с частотно-токовым управлением Download PDFInfo
- Publication number
- SU1111243A1 SU1111243A1 SU833603575A SU3603575A SU1111243A1 SU 1111243 A1 SU1111243 A1 SU 1111243A1 SU 833603575 A SU833603575 A SU 833603575A SU 3603575 A SU3603575 A SU 3603575A SU 1111243 A1 SU1111243 A1 SU 1111243A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- input
- output
- motor
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
1. ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНОТОКОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий двигатель переменного тока к фазным обмоткам которого подключены выходы усилител тока, датчик углового положени , установленный на валу двигател переменного тока, и блок задани момента, св занный с фазными управл ющими входами усилител тока, отличающийс тем, что, с целью повышени точности управлени , введены функциональный преобразователь с арккосинусной характе- . ристикой, инвертор, два сумматора, блок синхронизации и блок фазных преобразований, снабженный в каждой фазе двум функциональными преобразовател ми с синусными характеристиками, и фазным сумматором, выход которого подключен к соответствующему фазному управл ющему входу усилител тока, а входы соединены с выходами функциональных преобразователей с синусными характеристиками, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго сумматоров, при этом вход функционального преобразовател с арккосинусной характеристикой .подключен к выходу блока задани момента, а выход соединен с первым входом первого сумматора и входом инвертора, е выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход датчика (Л углового положени подключен к входу блока синхронизации, выходом соединенного с объединенными между собой вторыми входами сумматоров. 2. Электропривод с частотно-токовым управлением поп.1, отличающийс тем, что, датчик угловотго положени выполнен в виде электромашинного фазовращател с коэффициентом электрической редукции, равным отношению частоты вращени Пол статора к частоте вращени ротора двигател переменного тока, а блок синхронизации вьтолнен в виде преобразовател временного интервала в цифровой код
Description
Изобретение относитс к электроте нике, а именно к электроприводам с частотно-токовым управлением, и может использовано дл построени высокоточных и глубокорегулируемых след пр х систем управлени скоростью и положением нагрузки. Известен электропривод с частотно токовым управлением, содержащий двигатель переменного тока, к фазным обмоткам которого подключены выходы усилителей тока датчик углового положени в виде бесконтактного сельсина , установленного на валу двигате л переменного тока, блок задани момента подключенный к усилителю, выход которого соединен с обмоткой возбуждени датчика углового положени и с входом генератора опорного напр жени , два фазочувствительных вьшр мител , выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов сравнени , вторыми входами соединенных с выходами соответствующих измерителей фазных токов, включенных в фазные цепи двигател переменного тока, при этом выходы элемен тов сравнени подключены к управл ющим входам соответствук цих усилителе тока, а выходы генератора опорного напр жени подключены к пофазно соединенньм между собой первым входам фазочувствительных выпр мителей, вторые входы которых св заны с выходами датчика углового положени tl Выходные сигналы фазочувствительных выпр мителей определ ют токи в фазах двигател и представл ют собой гармонические сигналы в функции углового положени рбтора с амплитудой пропорциональной сигналу задани момента , т.е. Ue n UM-sin6f uiy , где Ogy; - вькодной сигнал фазочувст-, тельного выпр мител J - сигнал задани момента - угловое положение ротора; д-г - фазовый сдвиг дл i -и фазы Недостатком известного электропри вода с частотно-токовым управлением вхг етс низка точность формировани системы токов, а следовательно, и канала задани момента, обусловлен на такими элементами, как датчик углового положени , фазочувствительные выпр мители, а также отсутствием фильтра после фазочувствительных выпр мителрй дл высокочастотной Счастота генератора опорного напр жени ) составл ницей. Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению вл етс электропривод с частотно-токовым управлением,, содержащий двигатель переменного тока к фазным обмоткам которого подключелы выходы усилител тока, датчик углового положени , установленный на валу двигател переменного тока, соединенные последовательно дл каждой фазы демодул тор и фильтр, подключенный к соответст- вующему фазному управл ющему входу усилител TOKai при этом вход каждого фазного демодул тора соединен с соотвётствунщим фазным выходом датчика углового положени 121-, Недостатком известного электопривода вл етс низка точность, з равлени моментом, обусловленна наличием модул торов и демодул торов в це.п х задани фазных токов. Кроме того, в известном электроприводе ограничен выбор типа датчика углового положени : фазность датчика углового положени должна быть равна фазности обмоток двигател переменного тока, а также затруднена реализаци большого диапазона регулировани частоты вращени , так как при увеличении скорости вращени требуетс пропоризнональное увеличе™ частоты тока в обмотке двигател . Так, например, дл синхронной двухполюсной редукторной машины с коэффициентом электромагнитной редукции при частоте вращени 500 об/мин требуетс частота тока пор дка 400 Гц, При отсутствии ограничений на полосу пропускани усилител мощности уменьшение соотношений частот модул ции и тока в обмотке двигател приводит к увеличению ошибки в канале задани момента и к снижению точности зтхравлени . Цель изобретени - повьш1ение точности управлени . Указанна цель достигаетс тем, что в электропривод с частотно-токовым управлением, содержащий двигатель переменного тока, к фазным обмоткам которого подключены выходы усилител тока, датчик углового положени , установленный на валу двигател пе- ,. ременного тока, и блок задани момента , св занный с фазными управл ющими входами усилител тока, введены функ3 циональньш преобразователь с арккос нусной характеристикой, инвертор, два сумматора, блок синхронизации и блок фазкГых преобразований, снабженный в каждой фазе функциональными преобразовател 1 ш с синусн ми характеристиками и фазным сумматором , выход которого подключен к соответствующему фазному уп завл ющему входу усилител тока, а входы соединены с выходами функциональных преобразователей с синусными характеристиками , входы которых подключе ны соответственно к выходам первого и второго сумматоров, при этом вход функционального преобразовател с арккосинусной характеристикой подкл чен к выходу блока задани момента, а выход соединен с первым входом пе вого сумматора и входом инвертора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход датчика углового положени подключен к входу блока синхронизации, выходо соединенного с объединенными между собой вторыми входами cyMMaiTopoB. Датчик углового положени вьтолнен в виде электромашинного фазовра щател с коэффициентом электрическо редукции, равным отношению частоты вращени пол статора к частоте вра щени ротора двигател переменного тока, а блок синхронизации вьтолнен в виде преобразовател временного интервала в цифровой код. На чертеже представлена функциональна схема электроприВ(Зда с частотно-токовым з равлением. Электропривод с частотно-токовым управлением содержит двигатель 1 пере менного тока,к фазньц обмоткам кото рого подключены выходы усилител 2 тока, датчик 3 углового положени установленный на валу двигател 1 переменного тока, и блок 4 задани момента, св занный с фазными управл ющими входами усилител 2 тока. I .1 . - В электропривод с частотно-токовым управлением введены функциональ ный преобразователь 5 с арккосинусной характеристикой, инвертор 6, дв сумматора 7 и 8, блок 9 синхронизации и блок 10 фазных преобразований снабженньй в каждой фазе двум функ циональными преобразовател ми 11 и 12 с синусйыми характеристиками и фазным сумматором 13, выход которого подключен к соответствующему 34 фазному управл ющему входу усилител 2 тока, а входы соединены с выходами функциональньЬс преобразователей 11 и 12 с синусными характеристиками, входы которых подключены соответственно к выходам первого 7 и второго 8 сумматоров, при этом вход функционального преобразовател 5 с арккосинусной характеристикой подключен к выходу блока 4 задани момента, а выход соединен с первым входом первого сумматора 7 и входом инвертора 6, выход которого подключен к первому входу второго сумматора 8, выход датчика 3 углового положени подключен к входу блока 9 син- хронизации , выходом соединенного с объединенными между собой вторыми . входами сумматоров 7 и 8. Датчик 3 углового положени выполнен в виде электромашинного фазовращател с коэффициентом электрической редукции, равным отношению частоты вращени пол статора к частоте вращени ротора двигател 1 переменного тока, а блок 9 синхрони.зации вьтолнен в виде преобразовател временного интервала в цифровой код. Электроприво)д с частотно-токовым управлением работает следукицим образом . Согласно принципу частотно-токового управлени ток 3 в Ti-й- фазе обмотки двигател 1 переменного тока св зан с сигналом задани момента UH и угловым положением вала «С дп соответствующего начала отсчета след5тощим соотношением . j Jk-U,.5..riH) (2) где К - коэффициент пропорциональности , определ емый кон . структивнь&ш параметрами двигател } а- коэффициент электромагнит-; ;ной редукции двигател . Дл i 1 имеем J-kUMuk Ca i . Соотношение (3) дл одной фазы вигател 1 переменного тока реалиуетс в электроприводе следуюим образом. На выходе блока 4 задани момента U,.k.u«. , ( где К - коэффициент пропорциональнос ти. Сигнал поступает на вход функционального преобразовател 5 с арккосинусной характеристикой, причем надо учитывать диапазон изменени сигнала и нормировать его, чтобы привести в соответствие с диапазоном изменени входного сигнала функционального преобразовател 5. На выходе функционального преоб , разовател 5 с арккосинусной характ ристикой в соответствии с (4) Us ciirccos(iUM) . На входы сумматора 7 поступают сигналили сигналiJq с выхода блока 9 синхронизации, а на входы сумматор 8 поступают сигнал и , полученный в результате инвертировани сигнала (( }, и сигнал Ug с выхода блока 9 син хронизации. С у 1етом того, что Ug -05 , а также с учетом (5) на выходах сумматоров 7 и 8 U,ai.ccos( 8 сч:ссоз(ки„-|)-и9/ (6) На выходах функциональных преобра зователей 1 1 и 12 с синусными характ ристиками с учетом (6) ; (Ji, Sin IbtHJCDS (kU) Uii sin C-oi«:cos (ки„-| - и, j На выходе сумматора 13 с учетом (7) U,5 kU«SittUq i S Аналогично фазному управл ющему сигналу в блоке фазных преобразований формируютс управл ющие сиг налы и дл других фаз. При этом функциональные преобразователи с си нусными характеристиками дл каждой фазы имеют свой посто нньй фазовый Сдвиг, завис пщй от фазности обмотк двигател 1 переменного тока. Сигнал Uij поступает на соответст вующий управл ющий вход усилител 2 тока, которьй обеспечивает питани фазы двигател 1 переменного тока током JJ, определ емым по (8), т.е. На выходе датчика 3 углового пол kemiH формируетс сигнал vUj , пропор АЗ .. циональный. угловому положению вала С двигател 1 переменного тока,т.е. и, 0) и измен ющийс в пределах одного оборота от О до 2л. Блок 9 синхронизации служит дл согласовани диапазона изменени входных сигналов функциональньпс преобразователей 11 и 12 с синусными характеристиками и углового положени вала f . При этом выходной сигнал Ug жестко св зан с угловым положением вала (( по вьфажению Uoj Q « И измен етс от О до 2jr. Количество циклов изменени Uq от О, до 2jf на одном обороте равно величине а (отношению частоты вращени пол к частоте вращени ротора). Дл синхронных редукторных двигателей указанное отношение равно коэффициенту электромагнитной редукции Из (9) с учетом (11) получают: J kUMSiM cjc, что соответствует требуемому соотнощению (3) дл частотно-токового управлени . В качестве датчика 3 углового положени в предлагаемом электроприводе с частотно-токовым управлением целесообразно использование электромашиннйго фазовращател с преобразованием его входного сигнала в цифровой код. При этом изменение фазы вькодного сигнала датчика углового положени относительно входного на 360 эл.град. должно соответствовать геометрическим градусам положени вала, т.е. отношение частоты вращени пол статора к частоте вращени ротора двигател 1 переменного тока и коэффициент электрической редукции датчика 3 углового положени должны быть одинаковыми. Например при использовании в качестве датчика углового положени вращающегос трансформатора ив качестве двигател переменного тока синхронной редукторной машины число пар полюсов датчика углового.положени должно равн тьс коэффициенту электромагнитной редукции двигател переменного тока. Блок 9 синхронизации в данном случае вл етс преобразователем
711
рассогласовани фаз (временного интер вала) между опорным и выходным напр жением в цифровой код.
Функцио1 альные преобразователи 5,11 и 12 также оперируют сигналами в цифровом виде, что увеличивает точность управлени фазными точками и моментом в электроприводе,
Существующа ,в насто щее врем элементна база позвол ет строить функциональные преобразователи с высокой точностью (ошибка составл ет
112438
доли процента) например, на основе цифровых микросхем типа 505 РЕЗ, 155 РЕЗ и т.п.
Таким образом, применение предла5 гаемого устройства позвол ет построит систему задани фазных токов двигател переменного тока в цифровом виде без выполнени операции модул ции и демодул ции, что обеспечивает боtO лее высокую точность управлени моментом в сравнении с известным техническим решением.
MZP
Claims (2)
1. ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНОТОКОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий двигатель переменного тока$ к фазным обмоткам которого подключены выходы усилителя тока, датчик углового положения, установленный на валу двигателя переменного тока, и блок задания момента, связанный с фазными управляющими входами усилителя тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, введены функциональный преобразователь с арккосинусной характеристикой, инвертор, два сумматора, блок синхронизации и блок фазных преобразований, снабженный в каждой фазе двумя функциональными преобразователями с синусными характеристиками, и фазным сумматором, выход которого подключен к соответствующему фазному управляющему входу усилителя тока, а входы соединены с выходами функциональных преобразователей с синусными характеристиками, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго сумматоров, при этом вход функционального преобразователя с арккосинусной характеристикой подключен к выходу блока задания момента, а выход соединен с первым входом пер вого сумматора и входом инвертора, выход- которого подключен к первому входу второго сумматора, выход датчика углового положения подключен к входу блока синхронизации, выходом соединенного с объединенными между собой вторыми входами сумматоров.
2. Электропривод с частотно-токовым управлением по п.1, отличающийся тем, что, датчик угловот· го положения выполнен в виде электромашинного фазовращателя с коэффициентом электрической редукции, равным отношению частоты вращения Поля статора к частоте вращения ротора двигателя переменного тока, а блок синхронизации выполнен в виде преобразователя временного интервала в цифровой код
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833603575A SU1111243A1 (ru) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Электропривод с частотно-токовым управлением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833603575A SU1111243A1 (ru) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Электропривод с частотно-токовым управлением |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1111243A1 true SU1111243A1 (ru) | 1984-08-30 |
Family
ID=21067804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833603575A SU1111243A1 (ru) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Электропривод с частотно-токовым управлением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1111243A1 (ru) |
-
1983
- 1983-06-10 SU SU833603575A patent/SU1111243A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР №186019, кл. Н 02 Р 5/36, 1963. 2. Разработка и исследовани низкоскоростной след щей системы с синхронным двигателем с электромагнит-ной редукцией.Отчет по НИР.Гос.регистраци №У61421. Новосибирск, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1114358A3 (ru) | Электропривод переменного тока | |
US5701065A (en) | Method and apparatus for controlling synchronous motor | |
US4008425A (en) | Motor servo system with multiplier means to drive and servo the motor | |
US4072884A (en) | Brushless phase locked servo drive | |
US4459530A (en) | Electric rotating apparatus | |
KR900007109B1 (ko) | 동기 전동기용 속도 제어장치 | |
CN104796053B (zh) | 基于旋转变压器的直流电机控制器及控制方法 | |
US4277735A (en) | Control apparatus for induction motor | |
WO1982003692A1 (en) | Speed detecting device | |
US4489266A (en) | Circuit and a method for processing amplitude and phase variable multiphase signals, which are required as current or voltage reference to drive synchronous motors | |
US4266176A (en) | Induction motor slip frequency controller | |
SU1111243A1 (ru) | Электропривод с частотно-токовым управлением | |
US3501651A (en) | Electronic rate generator | |
JPS5917781B2 (ja) | 多極レゾルバを用いた回転速度検出法 | |
US4322672A (en) | Electric motor control apparatus | |
US3600694A (en) | Power normalization of angular information from three-wire synchro source | |
JPH036752B2 (ru) | ||
US10218378B1 (en) | Analog converter for motor angle sensor | |
RU2656999C1 (ru) | Многодвигательный привод поворотной платформы | |
US4074339A (en) | Method and apparatus for measuring the speed of a rotating shaft | |
JPS62203596A (ja) | 三相交流電動機の速度制御装置 | |
JPS58182559A (ja) | レゾルバを用いた回転速度検出装置 | |
JPS6030897B2 (ja) | 速度検出装置 | |
SU953592A1 (ru) | Устройство дл непрерывного измерени синуса угла о синхронной машины | |
JPS6333616A (ja) | レゾルバ・デジタル変換器 |