2, Электропривод по п. 1, о т л ичающийс тем, что втора сие тема управлени тиристорным преобразователем частоты содержит два блока преобразовани координат с двум парами фазных входов в калодом, векторный фильтр с парой фазных входов, .парой фазных выходов и выходом по частоте вращени , генератор двухфазного напр жени с управл ющим входом и элемент сравнени , первый вход которого образует первый вход второй системы управлени тиристорным преобразователем частоты, причем второй вход Элемента сравнени подключен к , выходу по частоте вращени векторного фильтра, пара фазных входов которого подключена к выходам первого
11
блока преобразовани координат, а пара фазных выходов - к первой паре, фазных входо второго блока преобразовани координат, пофазно объединенные между собой первые и вторые входы обеих пар фазных входов первого блока преобразовани координат образуют соответственно дпа других входа второй системы управлени ти ристорньм преобразователем частоты, выход элемента сравнени подключен к управл ющему входу генератора двухфазного йапр жени , соединенного выходами с второй парой фазных входов второго блока преобразовани координат , выходы которого образуют выходы второй системы управлени тирис-торным преобразователем частоты.
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к частотно-управл емым электроприводам на основе синхронных машин, и может быть использовано в приводах компрессоров, вентил ционных установок, станков дл металлообработки, а также дл управлени режимами работы синхронных генераторов. Известен частотно-управл емый син хронный электропривод, содержащий синхронную электрическую машину с фазными обмотками на статоре и обмот кой возбужценр на роторе, преобразо ватель частоты, выходы которого под ключены к фазным обмоткам статора, датчик положени , установленньм :на роторе синхронной электрической маши ны и подключенный к системе управлени преобразователем частоты 11Т . Недостатком частотно-упраад е.могб синхронного электропривода вл етс сложность системы управлени и низка точность регулировани скорости. Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс частот но-управл емый синхронньй электропри вод, содержащий синхронную машину с фазными обмотками на статоре и обмот кой возбуждени на роторе, тиристорный преобразователь частоты, выходы которого св заны с фазными обмотками на статоре, а управл ющие входы подключены к выходам-системы управлени тиристорным преобразователем частоты, входы которой подключены к выходу блока задани скорости и вьпсодам датчика положени , установленного на роторе синхронной электрической машины 2 . Недостатком известного частотноуправл емого синхронного электропривода вл етс низка точность регулировани в широком диапазоне скоростей. Цель изобретени - повьшхение точности регулировани скорости в частотно-управл емом синхронном электроприводе . Указанна цель достигаетс тем, что в частотно-управл емый синхронный электропривод, содержащий синкронную электрическую машину с фазными обмотками на статоре и обмоткой возбуждени на роторе, первый тиристор ный преобразователь частоты, выходы которого св заны с фазными обмотками на статоре, а управл ющие входы подключены к выходам первой системы управлени тиристорным преобразователем частоты, входы которой подключены к выходу блока задани скорости и выходам датчика положени , установленного на роторесинхронной электрической машины, введены второй 311 тиристорнын преобразователь частоты и втора система управлени тиристор ным преобразователем частоты, а каждал фазна обмотка на статоре синхро ной электрической машины составлена из групп катушек, включенных в мостовую схему, причем первые диат тональные выводы мостовой схемы подключены к выходам первого тиристорного преобразовател частоты, вторые диагональные выводы мостовой схемы к выходам второго тиристорного преоб разовател частоты, управл ющие входы которого подключены к выходам вто рой системы управлени тиристорным преобразователем частоты, первый вхо которой подключен к выходу блока задани скорости, а два других входа к выходам датчика положени . Кроме того, втора система управлени тиристорным преобразователем частоты содержит два блока преобразо вани координат с двум параьш фазных входов в каждом, векторный фильт ;С парой фазных входов, парой iфазных выходов и выходом по час тоте вращени , генератор двухфазкого напр жени с управл ющим входом и элемент сравнени , первый вход которого образует первый вход второй системы управлени тиристорным пре-. образователем частоты, причем второй вход элемента сравнени подключен к выходу по частоте вращени векторного фильтра 5 пара фазных входов которого подключена к выходам первого блока преобразовани координат, а пара фазных выходов - к первой паре фазных входов второго блока преобразовани координат, пофазно объеди- . ненные между собой первые и вторые входы обеих пар фазных входов перво7 Го блока преобразовани координат образуют соответственно два других входа второй системы управлени тиристорным преобразователем частоты, выход элемента сравнени подключен к управл ющему входу генератора , двухфазного напр жени , соединенного выходами с второй парой фазных входов второго блока преобразовани координат, выходы которого образуют выходы второй системы управлени тиристорным преобразователем частоты. На фиг. 1 представлена функциональна схема частотно-управл емого синхронного электропривода; на фиг,2 схема блока преобразовани координат 4 на фиг. 3 - схема векторного фильтра; на фиг.,4 - схема генератора двухфазного напр жени . Электропривод содержит синхронную электрическую машину 1 (фиг. 1) с фазными обмотками 2 на статоре и обмоткой 3 возбз ждени на роторе, первый тиристорный преобразователь 4 частоты,выходы которого св заны с фазными обмотками 2 на статоре, а управл ющие входы подключены к выходам первой системы 5 управлени тиристорным преобразователем частоты, входы которой подключены к .выходу -. блока 6 задани скорости и выходам датчика 7 положени , установленного на роторе синхронной электрической машины 1. В частотно-управл емый синхронный электропривод введены второй тиристорный преобразователь 8 частоты и втора система 9 управлени тиристорным преобразователем частоты, а кажда фазна обмотка 2 на статоре синхронной электрической машины 1 составлена из четырех групп катушек, включенньрс в мостовую схему, при этом первые диагональные выводы мостовой схемы подключены к выходам первого тиристорного преобразовател 4 частоты, вторые диагональные выводы мостовой схемы подключены к выходам второго тиристорного преобразовател 8 частоты, управл ющие входы которого подключены к выходам второй . системы 9 управлени тиристорным пре образователем частоты, первый вход которой подключен к выходу блока 6 задани скорости, а два других вхо-. да - к выходам датчика 7 положени . Втора система 9 управлени тиристорным преобра.зователем частоты содержит два блока 10 и 11 преобразовани кочординат с дву5Ш парами фазных Влодсз в каждом, векторный фильтр 12с парой фазных входов, парой фазных выходов и выходом по частоте вращени , генератор 13 двухфазного напр жени с управл ющим входом, и элемен1 14 сравнени , первый вход которого образует первый вход второй системы 9 управлени тиристорным преобразователем частоты, причем второй вход элемента 14 сравнени подключен к выходу по частоте векторного фильтра 12, пара фазных входов которого подключена к выходам первого блока 10 преобразовани координат, а пара фаз51 ных выходов - к первой паре фазных входо второго бЛока 11 преобразовани , коорди 1нат,,пофазно объелгненНые между собой первые и вторые иходы обеих пар входов первого блока 10 преобразовани координат, образукЛ- соответственно два других входа второй системы 9 управлени тиристорным преобразователем частоты, выход элемента 14 сравнени подключен к управл ющему входу генератора 13 двухфазного напр жени , соединенного выходами с второй парой фазных входов второго блока 11 преобразовани координат, выходь которого образуют выходы второй системы 9 управлени тиристорным преобразователем частоты. Блоки 10 и 11 преобразовани коор динат содержат умножители 15-18 (фиг. 2) и сумматоры 19 и 20. Объеди ненные между собой первые входы умно жителей 15 и 18 и объединенные между собой первые входы умножителей 16 и 17 образуют первую пару входов бло ков 10 и 11 преобразовани координат . Объединенные между собой вторые входы умножителе. 15 и 16 и объединенные между собой вторые входы умно жителей 17 и 18 образуют вторую пару входов блоков 10 и 11 преобразовани координат. Выходы умножителей 15 и17 подключены к входам сумматора 19, а выходы умножителей 16 и 18 - к вхо дам сумматора 20, при этом выходы сумма.торов 19 и 20 образуют выходы блоков 10 и 11 преобразовани крор- . динат. Векторный фильтр 12 содержит двух фазный генератор 21 (фиг, 3) регул тор 22, сумматор 23 и. умножители 24 и 25, выходы которых образуют пару фазных входов векторного фильтра 12. Выходы умножителей 24 и 25 подключены к входам сумматора 23, соеди ненного выходом с входом регул тора 22. Выход регул тора 22 подключен к управл ющему входу двухфазного генератора 21, выходы которого подключены к cooтвeтcтвyюпfl м вторым входам умножителей 24 и 25 и образуют пару фазных выходов векторного фильтра 12 Выход регул тора 22 образует выход по частоте векторного фильтра 12. Генератор 13 двухфазного напр жени содержит интеграторы 26 и 27 (фиг. 4), умножители 28-31, нелинейные преобразователи 32 и 33 с квадратичной выходной зависимостью, сум16 матор 34, элемент 35 сравнени и источник 36 эталонного сигнала. Объединенные между собой первые входь умножителей 28 и 29 образуют управл ющий вход генератора двухфазного напр жени . Выходы умножителей 28 и 2 подключены к первым входам ин- теграторов 26 и 27 соответственно . Выход интегратора 26, образующий один из выходов генератора 13 двухфазного напр жени , подключен к объединенным между собой второму входу умножител 29, первому входу умножител 30 и входу нелинейного , преобразовател 32. Выход интегратора 27, образующий другой выход генератора 13 двухфазного напр жени , подключен к объединенным между собой второму ВХОДУ умножител 28, первому входу умножител 31 и входу нелинейного преобразовател 33. Выходы нелинейных преобразователей 32 и Зз подключены к входам сумматора 34, выход которого подключен к одному из входов элемента 35 сравнени , соединенного другим входом с источником 36 эталонного сигнала. Выход элемента 35 сравнени соединен с вто рыми входами умножителей 30 и 31, выходы которых подключены к вторым входам интеграторов 26 и 27 соответственно . Электропривод работает следующим образом. В исходном состо нии обмотки 2 на статоре синхронной электрической машины 1 обесточены, а по обмотке 3 возбуждени протекает ток. Выходной сигнал блока 6 задани скорости, поступающий на вход первой системы 5 управлени , определ ет амплитуду и частоту выходного напр жени первого тиристорного преобразовател 4 частоты. Фазные обмотки 2 на статоре выполнены в виде многоскоростных обмоток совмещенного типа, при этом кажда из фазных обмоток составлена из четырех групп катушек, включенных в мостовую схему. Наприер , в фазе А первые диагональные выводы аа мостовой схемы соответстуют числу пар полюсов , а вторые иагональные выводы бб мостовой схеы - числу пар полюсов . Ток, протекаю1- ий через выводы бб аждой из фаз А, В и С от первого тиисторного преобразовател 4 частоы , взаимодействует с обмоткой 3 возбуждени , определ первую скорость вращени ротора электрической машины 1, работающей в этом случае в син хронном режиме. Фазы токов в обмотках 2 статора определ ютс при этом датчиком 7 положени , св занным выхо дами с первой системой 5 управлени тиристорным преобразователем 4 частоты . - Одновременно выводы аа каждой из фаз А, В и С подключены к выходам второго тиристорного преобразовате:л 8 частоты. При этом токи, протекающие па в;ыводам аа и бб/, не взаимодействуют один с /другим в силу свойств обмотки совмещенного типа . .. На входы второй системы 9 управлени тиристорного преобразовател 8 частоты поступают сигналы с выхода блока 6 задани скорости и выходов .датчика 7 положени . В блоке 10 преобразовани координат осуществл етс согласование частот токов, питающих обмотки 2 статог ,I ра по выводам аа . и бб и соответствующих разным числам пар полюсов р и PJ (разным скорост м вращени ) ПРи этом на выходах блока 10 преобра зовани координат формируютс сигналы , соответствующие удвоенной частоте o() ,о17Г2-и,,„-ид,,, где и,., и ) сигналы на выходах датчика 7 положени В векторном фильтре 12 осуществл етс нормирование по амплитуде входной двухфазной системы напр жений и./ , и фильтраци содержащихс в них помех. Кроме того, на выходе регул тора 22 (фиг. 3) формируетс сигнал по действительной частоте.вра щени , который сравниваетс в злейенте 14 сравнени с сигналом, поступаю щим с выхода блока 6 задани скорост Сигнал ошибки по скорости с выход элемента 14 сравнени поступает на управл ющий вход генератора 13 двухфазногр напр жени , на выходе которого формируетс двухфазна система напр жений с частотой, пропорциональной ошибке по скорости вращени . На выходе блока 11 преобразовани координат получают сигналы ( 1и Г ПЫ 131«Г «( :l HCirl mil- m.nUnU)), где Uii(, и (j сигналы на выходах генератора 13 двухфазного напр жени . Сигналы и,/,-) и ) вл ютс уп- . равл ющими дл второго тиристорного преобразовател 8 частоты. При этом ток, протекающий через выводы аа каждой из фаз А, В и С от второго тиристорного преобразовател 8 частоты, взаимодействует с короткозамкнутой обмоткой на роторе и определ ет вторую скорость вращени ротора электрической машины 1, работающей в этом случае в асинхронном режиме. Знак и величина ошибки по скороети задают величину абсолютного скольжeни j причем отставание действительной скорости от заданной (ошибка положительна ) задает положительное скольжение , и асинхронный момент действу4т как разгон ющий (асинхронна машина в двигательном режиме), в противном случае - тормоз пщй (генераторный режим). Таким образом, за счет введени в частотно-управл емый синхронный электропривод второго тиристорного преоб- . разовател частоты с системой управлени и вьтолнени фазных обмоток на статоре в виде многоскоростных обмоток совмещенного типа обеспечиваетс как основной синхронный режим работы электрической машины, так и асинхронный режим ее работы, осуществл емый по разности действительной и заданной скоростей вращени , благодар чему повышаетс точность регулировани скорости в сравнении с известным техническим решением.