SU1264293A1 - Электропривод переменного тока - Google Patents

Description

нкзирующего напр жени . Введение в электропривод переменного тока элемента И 11 и УГ 12 обеспечивает плавное изменение сигналов управлени  на входах УИ 2 при изменении углового положени  вала ДМ 1, так как момент передачи напр жений с первых

входов детекторов 8 и 9 строго совпадает с моментом изменени  знака выходного напр жени  Ф 3 с минуса на плюс. Последнее устран ет выстие гармонические составл ющие в сигналах задани  тока или напр же ни  . 3 ил.

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к управл емым электроприводам переменного тока, и может быть применено в системах и механизмах общепромышленного назначени  с высокими требовани ми по надежности и точности управлени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет исключени  высших гармонических составл ющих в сигналах управлени  управл емым источником питани .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема электропривода переменного тока; на фиг. 2 - электрическа  схема управл емого генератора синусоидальных колебаний; на фиг, 3 диаграммы по сн ющие работу электропривода переменного тока.

Электропривод переменного тока содержит двухфазную маючну 1 переменного тока (фиг, 1), статорные обмотки которой подключены к выходам управл емого источника 2 питани , фазовращатель 3, выполненный с обмотками статора и ротора и расположенный на в.алу двухфазной машины 1 переменного тока, задаюшдй генератор 4 с двум  выходами 5 и 6, первый из которых подключен к обмотке статора фазовращател  3, соединенного ормоткой ротора с входом формировател  7 коротких импульсов, два фазовых детектора 8. и 9, соединенных выходами с управл н цими входами управл емого источника 2 питани , и задатчик 10 сигнала управлени 

В электропривод переменного тока введены элемент И П и управл емый генератор 12 синусоидальных колебаний с управл ющим входом 13, входом 14 синхронизации и двум  выходами, подключенными к первым входам соответствующих фазовых детекторов 8 и 9, вторые входы которых объединены и подключены к выходу элемента И 11. Первый вход элемента И 11 подключен

к выходу формировател  7 коротк1-гх импульсов, второй вход объединен с входом синхронизации управл емого генератора 12 синусоидальных колебаний и подштчен к второму выходу 6

задающего генератора, а выход задатчика 10 сигнала управлени  подключен к управл ющему входу 13 управл емого генератора 12 синусоидальных колебаний .

Управл емый генератор 12 синусоидальных колебаний содержит последовательно соединенные в замкнутую цепь операционные усилители 15-17 (фиг, 2) с соответствукщими резисторами во

входных цеп х и цеп х обратной св зи , конденсаторы 18 и 19 и управл емые ключи 20 и 21, На основе операционньи усилителей 15 и 16 и конден-, саторов 18 и 19 построены неинвертирзпощие интеграторы, а на основе операционного усилител  17 - инвертор. Управл ющие выводы управл емых ключей 20 и 21 объединены между собой и образуют вход 14 синхронизации управл емого генератора синусоидальных колебаний 12,

Одни из выводов управл емьк ютегчей 20 и 21 подключены к незаземленным обкладкам конденсаторов 18 и 19

Claims (1)

1. соответственно. Другой вывод управл емого ключа 20 образует управл юпщй вход 13, выходы операционных усилителей 15 и 16 образуют выходы управл емого генератора 12 синусоидальных колебаний, а другой вывод управл емого ключа 21 заземлен, В качестве двухфазной машины I переменного тока может быть применена, капри- мер, синхронна  машина с электромагнитным возбуждением. В качестве управл емого источника 2 питани  может быть применен источник тока или набазе тиристор пр жени , например на ного преобразовател  частоты с непосредственной св зью, В качестве фазо вращател  3 могут быть использованы сельсин или синусно-косинусный вращающийс  трансформатор (СКВТ). На выходе 5 задающего генератора 4 число фаз и форма фазных напр жений определ ютс  типом-использованного фазовращател  3. Например, если в качестве фазовращател  3 использован СКВТ, то выход 5 должен быть двухфаз ным со сдвинутыми одно относительно другого на 90 эл. град, синусоидальными напр жени ми. Второй выход 6 задающего генератора 4 однофазный, с последовательностью пр моугольных импульсов положительной пол рности скважностью 0,5, синхронизированных с напр жением одной из фаз выхода 5, Частота следовани  импульсов на втором выходе 6 в два раза меньше, чем на первом выходе 5. Такой задающий генератор может быть реализован, например , на базе мультивибратора, триггера со счетнь1м входом, нес1 оль- ких логических элементов и двух филь тров нижних частот. Формирователь коротких импульсов 7 формирует короткие импульсы напр жени  в моменты изменени  знака сигнала на его входе с минуса на плюс. В качестве фазовых детекторов 8 и 9 могут быть использованы элементы выборки-хранени , составленные из уп равл емого ключа, запоминающей емкости и разв зьшающего усилител . Электропривод переменного тока ра ботает следующим образом. Напр жение задани  U, с выхода .задатчика Ю сигнала зшравлени  поступает на управл ющий вход 13 управ л емого генератора 12 синусоидальных колебаний. На обмотки статора фазовращател  S с выхода 5 задакщего генератора 4 поступают два синусоидаль ных напр жени  (одно из них U фнг. 3), сдвинутых одно относительно другого на 90 эл. град. С обмотки ротора фазовращател  3 на вход форми-55 ровател  7 коротких импульсов поступает напр жение U, сдвинутое по фазе относительно Uj на угол с , характе1 934 ризующий угловое положение ротора относительно статора. При изменении знака напр жени  U. с минуса на плюс на выходе формировател  7 коротких импульсов формируетс  короткий импульс напр жени  Uy, поступающий на первый вход элемента И П. На выходе 6 задающего генератора, 4 формируетс  напр жение U, синхронизированное с напр жением одной из фаз и поступающее на вход синхронизации управл емого генератора 12 синусоидальных колебаний и на второй вход элемента И 11. При tj, - t t, (фиг. З), когда и О, управл емые ключи 20 и 21 (фиг. 2) замкнуты, а напр жени  U, и. на выходах управл емого генерато- ра синусоидалыйпс колебаний определ ютс  и. о. где Kj, - коэффициент передачи интеграторов . Так как на втором входе элемента это врем  присутствует сигнал г 0. то короткие импульсы напр жеи не могут проходить с выхода формировател  7 коротких импульсов на вторые входы Фазовых детекторов 8 и 9. При этом напр жени  U,, U,, на их выходах остаютс  неизменными. I При: t, it t,,-когда U 1 , импульсы и у. могут проходить на вторые входы фазовых детекторов В и 9. Управл емые ключи 20 и 21 размыкаютс  и на его выходах возникают синусоидальное -и косинусоидальное колебани , частота и, которых определ етс  посто нной времени интеграторов и выбираетс  в р раз большей частоты питани  фазовращател  3 W, рсо число пар полюсов машины где р (на фиг. 3 р р 2); - частота напр жени  U питани  фазовращател , а амплитуда и фаза определ ютс  напр жени ми U, и О на входах установки начальных условий, т.е. на выводах управл емых ключей 20 и 21. В данном случае амплитуда колебаний пропорциональна напр жению управлени  и, а начальна  фаза равна нулю: ) К -и, coso,(t-t,) . Ug(t) Kj.U/ sin u, (t-t,) , В момент времени t, когда знак напр жени  U сменитс  с минуса на плюс, формируетс  короткий импульс напр жени  U, который через элемент И 11 пройдет на вторые входы фазовых дискриминаторов, на выходах которых, установ тс  напр жени  U,j и U,, , равные напр жени м U, и Ug в момент окончани  импульса опроса U(t) Kj,.U, coso,(t-t,), тт /л. т тт ,, -i -„vtj - ls...U SinuJ, Vtrt-ъ, ;,. 8 z л 1 t 1 Учитыва  соотношение частот w . и с;)„ по (2), а также сдвиг фазы ме, ду входным и.и выходным и напр жени ми фазовращател  3 if co,(t,-t.), получаем: и, U(t) ,cos(o,(tj-t, ) ,cospw,(tj-t, ) К„-и, С09 рц, и,о Ug(t,) К„-и, sinw, ( ,) Kj,.U, sin ,) Kj,.U,sin pif Из (5) следует, что управл ющие напр жени  дл  управл емого источника 2 питани  формируютс  в соответст вии с угловым положением q ротора фазовращател  3 относительно статора и с учетом числа пар полюсов р машины 1 переменного тока. Описанные процессы повтор ютс  в каждом периоде синхрониризующего напр жени  U/j. Таким образом, введение в электропривод переменного тока элемента И и управл емого генератора синусоидальных колебаний обеспечивает плав ное изменение сигналов управлени  на входах управл емого источника пита/2 ) f ни  при изменении углового положени  вала машины, так как момент передачи напр жений с первых входов на выходы фазовых детекторов строго совпадает моментом изменени  знака выходного напр жени  фазовращател  с минуса на плюс, благодар  чему устран ютс  высшие гармонические составл ющие в сигналах задани  тока (или напр жени ) и повышаетс  точность управлени  в сравнении с известным решением. Формула изобретени  Электропривод переменного тока, содержащий двухфазную машину переменного тока, статорные обмотки которой подключены к выходам управл емого источника питани , фазовращатель, выполненный с обмотками статора и ротора и расположенный на валу двух «° переменного тока, генератор с. двум  выходами, « которых подключен к обмот« статора фазовращател , соединенного обмоткой ротора с входом формировател  коротких импульсов, два фазовых детектора, соединенных выходами с управл 1овд1ми входами управл емого источника питани , и задатчик сигнала управлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности за счет исключени  высших гармонических составл юпщх .в сигналах управлени  управл емым источником питани , в него введены элемент И и управл емый генератор синусоидальных колебаний с управл ющим входом, входом синхронизации и двум  выходами, подключекнь1ми к первым входам соответствующих фазовых детекторов, вторые входы которых объединены и подключены к выходу элемента И, при этом первый вход элемента И подключен к выходу форьшровател  коротких импульсов, второй вход объединен с входом синхронизации управл емого генератора синусоидальных колебаний и подключен к второму выходу задающего генерато- ра, а выход задатчика сигнала управлени  подключен к управл ющему входу управл емого генератора синусоидальных колебаний.

   Hv ч

   CZ3-H 1Э-И