SU1119156A1 - Частотно-управл емый электропривод - Google Patents

Description

г1

Изобретение относитс  к электротехнике , и предназначено дл  исполь зовани  в системах автоматизированного электропривода переменного тока .

Известен частотно-упр&вл емый электропривод, содержащий автономный инвертор тока и систему управлени , формирующую частоту тока  кор  в зависимости от измеренной частоты вращёни  ротора ij .

Недостаток такого электроприводаналичие сочлененного с валом двигател  датчика частоты вращени , что ограничивает область его применени , Кроме того, отсутствие контрол  вза- имной ориентации векторов тока и по . .токосцеплени  двигател  не позвол ет обеспечить высокие динамические показатели электропривода.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  частотно-управл емый электропривод , содержащий электродвигатель переменного тока, последовательно соединенные между собой управл еыый выпр митель и автономный инвертор тока, на выход которого подключен электродвигатель переменного тока, систему управлени , соединенную первыми входа с датчиками потокосцеплени  машины, а вторым входом через измерительный выпр митель - с датчиками тока, включенными во входные цепи управл емого выпр мител , а выходами - с входами блоков управлени  выпр мител  и инвертора, формирователь фазных токов, соединенный с выходом измерительного выпр мител  {2J,

Наличие в таком электроприводе датчиков тока  кор , которые должны работать в широком диапазоне частот, в том числе и на весьма низких частотах , существенно усложн ет схему электропривода. В случае использовани  в формирователе фазных токов трансформаторов тока двигател  они должны быть рассчитан на -минимальную частоту рабочего диапазона, поэтому их габариты получаютс  значительными, а точ:ность сравнительно невысока. Датчики тока, работающие по принципу модул ци  - демодул ци , обеспечи;вают i высокую точность измерени  при «изких частотах, однако имеют ограниченную полосу пропускани , т.е. работают с .заметными погрешност ми в зоне высоких частот рабочего диапазона . Кроме того, такие датчики

62

имеют довольно сложное устройствоj высокую стоимость и требуют наличие дополнительного источника питани , электрически не св занного с основным .

Цель изобретени  - упрощение электропривода и расширение диапазона регулировани  скорости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в частотно-управл емом электроприводе , содержащем: электродвигатель переменного тока, последовательно соединенные между собой управл емьй выпр митель с автономным инвертором тока, на выход которого подключен электродвигатель переменного тока, систему управлени , соединенную первыми входами с датчиками потокосцеплени  машины , а вторым входом через измерительный выпр митель с - датчиками тока, включенными в линейные провода, предназначенные дл  подключени  к сети переменного тока, а выходамис входами блоков управлени  выпр мител  и инвертора, форкмрователь фазных токов, соединенный с выходом измерительного выпр мител , формирователь фазных токов снабжен инвертирующим усилителем и шестью полупроводниковыми ключами, управл ющие входы которых подключены к многофазному выходу блока управлени  инвертором, причем три ключа включены между входом и выходами формировател  фазных токов двигател , а три других - между выходами формировател  фазных токов двигател  и выходом инвертирующего усилител , вход которого  вл етс  входом формировател  фазных токов .

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 - блок-схема формировател  фазных токов двигател ; на диаграмма напр жений формировател . фазных токов двигател .

Электропривод содержит последовательно соединенные управл емый выпр митель 1 , автономный инвертор 2 тока, к- выходу которого подключен электродвигатель 3 переменного тока с подключенными к нему датчиками 4 потокосцеплени . So входные цепи управл емого выпр мител  датчики 5 тока,подключенные через измерительный выпр митель 6 к второму входу системы 7 управлени , первый

3

вход которой соединен с датчиками потокосцеплени . С выходом ;измерительного выпр мител  соединен формирователь 8 фазных токов. Вьпсод ситемы 7 управлени  соединен с входами блоков 9 и 10 .управлени  соответственно управл емого выпр мител  и автономного инвертора тока.

Формирователь 8 фазных токов электродвигател  (фиг.2) содержит инвертирующий усилитель 11 и шесть полупроводниковых ключей 12-17. Ключи 12,13 и 14 включены между вхо|дом формировател  8 фазных токов электродвигател .и трем  его выходами , а ключи 15,16 и 17 - между выходом инвертирующего усилител  I1 и выходами формировател  8 фазных токов двигател . Управл ющие входы ключей I2 - 17 подключены к многофаному выходу системы 7 управлени  инвертором ..

На фиг. 3;приведены диаграммы 18 - 23 напр жений на управл ющих входах соответствующих ключей I2, 17,13,15,14 и 16 и диаграммы 24,25 и 26 напр жений на выходах формировател  iB фазных токов электродвигатёлч .

Электропривод; работает следующим йбразом.

Переменный ток питающей сети выпр мл етс  с помощью управл емого выпр мител . 1 и затем инвертируетс  инвертором 2. Система 7 управлени  по измеренным в векторной форме сигвалам тока  кор  и потокосцегшени  двигател  формирует командные сигналы , в соответствии с которыми на выходах блоков 9 и 10 управлени  выпр мителем и автономным инв ерторо генерируютс  сигналы управлени  тиристорами управл емого выпр мител  1 и автономного инвертора 2. При этом в фазах двигател  формируетс  переменный ток с заданной частотой

191564

и амплитудой и, кроме этого, обеспечиваетс  принудительное ориентирование результирующего вектора тока  кор  относительно потокосцеплени 

5 двигател , измеренного в векторной форме с помощью датчика 4 потокосцеплений . Амплитуда тока  кор  двигател , управл емого с помощью преобразовател  с автономным инвертором тока,

0 равна амплитуде тока, потребл емого из сети. Благодар  этому с помощью датчиков 5 тока, включенных на входе управл емого выпр мител  1 и измерительного выпр мител  6, форми5 руетс  сигнал, пропорциональный модулю тока  кор  i/j. Фазовые токи электродвигател  определ ютс  алгоритмом , работы тиристоров автономного инвертора 2 тока, который задает0 с  блоком 10 управлени  автономным инвертором. Поэтому, использу  сигнал модул  тока  кор  1лН выходные сигналы блока 10 управлени  инвертором , можно сформировать сигналы

5 фазных токов  кор  i ,1 в Эти функции выполн ютс  формирователем 8 фазных токов, который работает в соответствии с диаграммой фиг.З. Полупроводниковые, ключи 12 - 17,

0 переключаемые выходными, сигналами 18-23 блока 10 управлени  инвертором , формируют на выходе формировател  8 фазных токов сигналы 24, 25 и 26 фазных токов  кор .

Использование в устройстве формировател  фазных токов, преобразующего фазные токи на входе выпр мител , позвол ет осуществл ть их изме0 рение на посто нной частоте, что повьшает точность измерени , упрощает реализацию. Расширение диапазона регулировани  достигаетс  благодар  возможности точного измерени  токов

5 на любой выходной частоте преобразовател .

квыходую

(риг. 2

Claims (1)

1. . ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель переменного тока, последовательно соединенные управляемый выпрямитель и автономный инвертор тока, на выход которого подключен Электродвигатель переменного тока, систему управления, соединенную первыми входами с датчиками потокосцепления электродвигателя, а вторым входом через измерительный выпрямитель-с датчикамич тока, включенными во входные цепи управляемого выпрямителя, а выходами - с входами блоков управления выпрямителя и инвертора соответственно, формирователь фазных токов, соединенный с выходом измерительного ·< выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения диапазона регулирования скорости, формирователь фазных токов снабжен инвертирующим усилителем и шестью полупроводниковыми ключами, управляющие входы которых подключены к многофазному выходу блока управления инвертором, причем три ключа включены между входом и выходами формирователя фазных токов двигателя, а три других - между выходами'формирователя фазных токов двигателя и выходом инвертирующего усилителя, g вход которого является входом формирователя фазных токов.