SU1264295A1 - Adjustable-frequency electric drive - Google Patents

Adjustable-frequency electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1264295A1
SU1264295A1 SU853841308A SU3841308A SU1264295A1 SU 1264295 A1 SU1264295 A1 SU 1264295A1 SU 853841308 A SU853841308 A SU 853841308A SU 3841308 A SU3841308 A SU 3841308A SU 1264295 A1 SU1264295 A1 SU 1264295A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
current
minimum
speed
Prior art date
Application number
SU853841308A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Александрович Пименов
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Взрывозащищенного И Рудничного Электрооборудования
Priority to SU853841308A priority Critical patent/SU1264295A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1264295A1 publication Critical patent/SU1264295A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах и механизмах общепромьшленного назначени . Целью изобретени   вл етс  уменьшение потребл емой электроэнергии, Частотно-регулируемый электропривод содержит асинхронный двигатель (АД) 1, подключенный через преобразователь 2 частоты к сети. На силовом входе преобразовател  2 установлен датчик 10 тока. Вал АД 1 механически св зан с датчиком 3 скорости . Управл ющие входы преобразова тел  2 соединены с выходом регул тора 16 тока.Один вход регул тора 16 через сумматоры (С) 14, 15 св зан с выходом регул тора 13 скорости, а другой вход регул тора 16 - с указанным выходом непосредственно. Вход регул тора 13 через узел 12 сравнени  соединен с блоком 11 задани  скорости . Выход датчика 3 соединен со вторыми входами узла 12 и С 15. Выход С 14 через элемент 4 дифференцировани , компаратор 6 св зан с первь1м входом логического элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8, второй вход которого с S через компаратор 7 подключен к выхо (Л ду регул тора 13. Второй вход С 14 через интегратор 9 св зан с выходом с: синхронного детектора (СД). 17. Первый вход СД 17 подключен к выходу логического элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ В, а второй вход СД 17 через эле- . мент 5 дифференцировани  - к выходу датчика 10. В электроприводе обеспечиваетс  точна  стабилизаци  минимуN5 ма потребл емого тока без настройки а на параметры конкретного электродви4 . гател  и в любом тепловом состо нии. ГС 3 ил. со елThe invention relates to electrical engineering and can be used in systems and mechanisms of general purpose. The aim of the invention is to reduce the energy consumed. The variable frequency drive contains an asynchronous motor (BP) 1 connected through the frequency converter 2 to the mains. A current sensor 10 is installed at the power input of the converter 2. The shaft HELL 1 is mechanically connected to the speed sensor 3. The control inputs of converter 2 are connected to the output of current regulator 16. The single input of controller 16 via adders (C) 14, 15 is connected to the output of speed controller 13, and the other input of controller 16 is directly connected to the specified output. The input of the regulator 13 through the node 12 of the comparison is connected to the block 11 speed setting. The output of sensor 3 is connected to the second inputs of node 12 and 15. The output of C 14 is through differentiation element 4, the comparator 6 is connected to the first input of the logic element EQUALITY 8, the second input of which with S is connected through the comparator 7 to the output (L of the controller 13 The second input C 14 through the integrator 9 is connected to the output of the: synchronous detector (SD). 17. The first input of the LED 17 is connected to the output of the logic element EQUAL VALUE B, and the second input of the LED 17 through the differentiation element 5 is connected to the output of the sensor 10. In the electric drive, precise stabilization is ensured. Minimum N5 of the consumed current without setting a on the parameters of a specific electric motor and in any thermal condition. HS 3 Ill. co-ed

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к частотно-регулируемым электроприводам, и может быть использовано дл  регулировани  скорости вращени  нагрузки в системах и механизмах общепромышленного применени , в которых определ ющими  вл ютс  требовани  экономичности.The invention relates to electrical engineering, namely, variable frequency drives, and can be used to control the speed of rotation of the load in systems and mechanisms for general industrial use, in which economy requirements are decisive.

Целью изобретени   вл етс  уменьгаение потребл емой электроэнергии в частотно-регулируемом электроприводе .за счет повышени  точности стабилизации минимума потребл емого тока.The aim of the invention is to reduce the energy consumed in the variable frequency drive by increasing the accuracy of stabilizing the minimum current consumed.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема частотно-регулируемого электропривода; на фиг. 2 - схема синхронного детектора; на фиг. 3 вид зависимости тока электродвигател  от частоты скольжени .FIG. 1 shows a functional diagram of a frequency-controlled electric drive; in fig. 2 is a diagram of a synchronous detector; in fig. 3 view of the dependence of the motor current on the slip frequency.

Частотно-регулируемый электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 (фиг.. 1), подключенньй к выходу преобразовател  2 частоты. Датчик 3 скорости, установленный на валу асинхронного электродвигател  1, первый и второй элементы 4 и 5 дифференцировани , первый и второй компараторы 6 и 7, логический элемен РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8, интегратор 9, датчик 10 тока на силовом входе преобразовател  2 частоты и последовательно соединенные блок 11 задани  скорости , элемент 12 сравнени , регул тор 13 скорости, первый и второй сумматоры 14 и 15 и регул тор 16 тока . Другой вход регул тора 16 тока подключен к выходу регул тора J3 скорости. Выход датчика 3 скорости подключен к объединенным между собой другим входам элемента 12 сравнени  и второго сумматора 15. Выход первог сумматора 14 через первый элемент 4 дифференцировани  и первый компарато 6 подключен к первому входу логического элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора 7. Другой вход первого сумматора 14 подключен к выходу интегратора 9, а выход датчика 10 тока соединен с входом второго элемента 5 дифференцировани .The frequency-controlled electric drive contains an asynchronous motor 1 (Fig. 1), connected to the output of the frequency converter 2. Speed sensor 3 mounted on the shaft of an asynchronous motor 1, first and second differentiation elements 4 and 5, first and second comparators 6 and 7, logic element EQUAL VALUE 8, integrator 9, current sensor 10 at the power input of frequency converter 2 and serially connected block 11 speed settings, reference element 12, speed controller 13, first and second adders 14 and 15, and current controller 16. The other input of current regulator 16 is connected to the output of speed regulator J3. The output of the speed sensor 3 is connected to interconnected other inputs of the comparison element 12 and the second adder 15. The output of the first adder 14 through the first differentiation element 4 and the first comparator 6 is connected to the first input of the logic element EQUALITY 8, the second input of which is connected to the output of the second comparator 7 The other input of the first adder 14 is connected to the output of the integrator 9, and the output of the current sensor 10 is connected to the input of the second differentiation element 5.

Б частотно-регулируемый электропривод введен синхронный детектор 17 с двум  входами, первый из которых подключен к выходу логического -элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8, второй - к выходу второго элемента 5.дифференцировани , а выход синхронного детек тора 17 подключен к входу интегратора 9, при этом вход второго компаратора 7 подключен к выходу регул тораA variable frequency drive is used to introduce a synchronous detector 17 with two inputs, the first of which is connected to the output of the logical РА EQUIPMENT 8 element, the second to the output of the second differentiation element 5. And the output of the synchronous detector 17 is connected to the input of the integrator 9, and the input the second comparator 7 is connected to the output of the controller

13 скорости. Синхронный детектор 17 может быть выполнен на операционном усилителе 18 (фиг. 2) с резисторами 19-21 во входных цеп х и резистором 22 в цепи обратной св зи. К общей13 speeds. A synchronous detector 17 can be performed on an operational amplifier 18 (Fig. 2) with resistors 19-21 in the input circuits and a resistor 22 in the feedback circuit. To common

точке резисторов 19 и 20 подключен коллектор транзистора 23. К выходу операционного усилител  18 подключен фильтр, состо щий из резистора 24 и конденсатора 25.The point of the resistors 19 and 20 is connected to the collector of the transistor 23. To the output of the operational amplifier 18 is connected a filter consisting of a resistor 24 and a capacitor 25.

Частотно-регулируемый электропривод работает следующим образом.Variable frequency drive works as follows.

С помощью элементов 4 и 5 дифференцировани  вь числ ют производные во времени соответственно сигналаWith the help of elements 4 and 5 of differentiation, the derivatives in time are calculated respectively of the signal

частоты скольжени  и тока. Компаратор 6 определ ет знак производной частоты скольжени  и через логический элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 управл ет синхронным детектором 17, на второйslip frequency and current. The comparator 6 determines the sign of the derivative of the slip frequency and controls the synchronous detector 17 via the logical equalizer 8, on the second

(аналоговый) вход которого поступает сигнал производной тока.(analog) input of which receives a current derivative signal.

Сигнал, соответствующий пол рности сигнала с выхода синхронного детектора 17, поступает на вход интегратора 9, где интегрируетс  и подаетс  На сумматор 14. На указанный сумматор 14 поступает также сигнал рассогласовани  с выхода регул тора 13 скорости, входной сигнал которогоThe signal corresponding to the polarity of the signal from the output of the synchronous detector 17 is fed to the input of the integrator 9, where it is integrated and fed to the adder 14. The specified adder 14 also receives the error signal from the output of the speed controller 13, the input signal of which

формируетс  по результатам сравнени  заданной и измеренной скорости вращени . На выходе сумматора 14 сигнал соответствует заданной частоте скольжени  о электродвигател . С помопи.юformed by comparing the target and measured rotational speeds. At the output of the adder 14, the signal corresponds to a predetermined slip frequency from the electric motor. With pomopi.

сумматора J5 определ етс  сигнал ы., соответствующий сумме частоты скольжени  CJ и измеренной частоты вращечи  со ротора, т.е. W, 0+0)2.The adder J5 determines the signal y. corresponding to the sum of the slip frequency CJ and the measured rotation frequency from the rotor, i.e. W, 0 + 0) 2.

При совпадении знаков производных на выходах элементов 4 и 5 дифференцировани , что соответствует работе электропривода справа от минимума тока (фиг. З), сигнал коррекции наWhen the signs of the derivatives at the outputs of the differentiation elements 4 and 5 coincide, which corresponds to the operation of the electric drive to the right of the current minimum (Fig. 3), the correction signal to

выходе интегратора 9 имеет пол рность , обратную пол рности сигнала рассогласовани  с выхода регул тора 13 скорости,, и частоту скольжени  уменьшаетс . При этом ток такжеThe output of the integrator 9 has the polarity, the inverse of the polarity of the error signal from the output of the speed controller 13, and the slip frequency decreases. With this current also

Claims (1)

уменьшаетс . Если рабоча  точка перейдет по экстремальной характеристике минимум тока, т.е. окажетс  слева г минимума, то знаки производных окажутс  разными и пол рность сигнала на выходе синхронного детектора 17 изменитс  на протиэоположную, что приведет к уменьшению величины сигнала на выходе интегратора 9, а значит и к увеличению частоты скольжени  Uj . При этом рабоча  точка переместитс  вправо по экстремальной характеристике к минимуму тока. Вбли зи минимума тока производна  тока принимает малые значени , поэтому колебани  в системе электропривода отсутствует. При работе электропривода в гене раторном режиме пол рность сигнала рассогласовани  на выходе регул тор скорости 13 измен етс  на противопо ложную, поэтому необходимо изменить пол рность выходного напр жени  син ронного детектора 17, дл  чего служ компаратор 7, воздействующий на логический элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8. В синхронном детекторе 17 (фиг.2 транзистор 23 управл етс  выходным сигналом логического элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8. Если транзистор 23 открыт, то операционный усилитель 1 работает как инвертор, если закрыт то как повторитель. Фильтр, состо щий из резистора 24 и конденсатора 25, сглаживает выходное напр жение синхронного детектора 17. Принципиально фильтр может иметь более высо кий пор док или быть выполненньм по схеме активного RC-фильтра. Таким образом, введение в частот но-регулируемый электропривод синхронного детектора и соответствующие подключени  элементов дифференцировани  позвол ет обеспечить точную стабилизацию минимума потребл емого тока, причем без настройки на параметры конкретного электродвигател  и в любом его тепловом состо нии, благодар  чему уменьшаетс  потребл  ема  электроэнерги  в сравнении с известным решением. Формула изобретени  Частотно-регулируемый электропривод , содержащий асинхронный электродвигатель , подключенный к выходу преобразовател  частоты, датчик скорости установленный на валу асинхронного электродвигател , первый и второй элементы дифференцировани , первый и второй компараторы, логический элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, интегратор, датчик тока на силовом входе преобразовател  частоты и последовательно соединенные блок задани  скорости, элемент сравнени , регул тор скорости, первый и второй сумматоры и регул тор тока, другой вход которого подключен к выходу регул тора скорости, при этом выход датчика скорости подключен к объединенным между собой другим входом элемента сравнени  и второго сумматора, выход первого сумматора через первый элемент дифференцировани  и первый компаратор подключен к первому входу логического элемента .РАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора , другой вход первого сумматора подключен к выходу интегратора, а выход датчика тока соединен с входом второго элемента дифференцировани , отличающийс  тем,что, с целью уменьшени  потребл емой электроэнергии за счет повышени  точности стабилизации минимума потребл емого тока, в него введен синхронный детектор с двум  входами, первый из которых под ключен к выходу логического элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй - к выходу второго элемента дифференцировани , а выход синхронного детектора подклю чен к входу интегратора, при этом вход второго компаратора подключен к выходу регул тора скорости.decreases. If the operating point goes over the extreme characteristic, the current minimum is r will appear on the left of the minimum, the derivatives will be different, and the polarity of the signal at the output of the synchronous detector 17 will change to opposite, which will reduce the signal at the output of the integrator 9, and hence increase the slip frequency Uj. At the same time, the operating point will move to the right along the extreme characteristic to the current minimum. Due to the minimum current, the derivative of the current takes small values, so there is no oscillation in the drive system. When the actuator operates in the generator mode, the polarity of the error signal at the output of the speed controller 13 is changed to the opposite, therefore it is necessary to change the polarity of the output voltage of the synchronous detector 17, for which a comparator 7 acting on the logical element EQUALITY 8 is used. synchronous detector 17 (figure 2 transistor 23 is controlled by the output signal of the logic element EQUALITY 8. If transistor 23 is open, the operational amplifier 1 operates as an inverter, if closed as a repeater. Phil Tr, consisting of a resistor 24 and a capacitor 25, smoothes the output voltage of the synchronous detector 17. Basically, the filter may have a higher order or be made according to the active RC filter circuit. Thus, the introduction to the frequency-controlled electric drive of the synchronous detector and the corresponding connections of the differentiation elements ensure accurate stabilization of the minimum of current consumed, and without adjusting to the parameters of a particular motor and in any of its thermal states, so that energy consumption is reduced in comparison with the known solution. The invention is an adjustable frequency drive containing an asynchronous motor connected to the output of a frequency converter, a speed sensor mounted on the shaft of an asynchronous electric motor, the first and second differentiation elements, the first and second comparators, the logical EQUALITY, the integrator, the current sensor at the power input of the frequency converter and serially connected speed setting unit, comparison element, speed controller, first and second adders and current controller, another the stroke of which is connected to the output of the speed controller, while the output of the speed sensor is connected to the other input of the comparison element and the second adder, the output of the first adder through the first differentiation element and the first comparator is connected to the first input of the logic element. UNIVERSITY, the second input of which is connected with the output of the second comparator, another input of the first adder is connected to the output of the integrator, and the output of the current sensor is connected to the input of the second differentiation element, which differs that, in order to reduce the consumed electricity by increasing the accuracy of stabilizing the minimum of the current consumed, a synchronous detector with two inputs was inserted into it, the first of which is connected to the output of the logic element EQUALITY, the second to the output of the second differentiation element, and the output of the synchronous The detector is connected to the integrator input, while the second comparator input is connected to the output of the speed regulator. гпgp Вы}(одYou} (one -CZF-о-CZF-o 2525 Фиг.гFigg Л L 1мин21min2 мин1min1 2МиН1 2 мин 22MiN1 2 min 2 0)20) 2 Фиг.:5Fig.: 5
SU853841308A 1985-01-07 1985-01-07 Adjustable-frequency electric drive SU1264295A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853841308A SU1264295A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Adjustable-frequency electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853841308A SU1264295A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Adjustable-frequency electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1264295A1 true SU1264295A1 (en) 1986-10-15

Family

ID=21157668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853841308A SU1264295A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Adjustable-frequency electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1264295A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 10;50082, кл. Н 02 Р 7/42, 1981. За вка DE № 2460364, кл. Н, 02 Р 5/34, 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1992001330A1 (en) Digital motor controller
KR0155431B1 (en) Motor driven power steering
JPH03150095A (en) Offset correction circuit of pwm inverter
SU1264295A1 (en) Adjustable-frequency electric drive
US4907145A (en) Sine wave inverter
CN104753417B (en) The control device and method of brshless DC motor for Anesthesia machine
US6018224A (en) Anti-clipping circuit for induction motor drive system
JPH06202745A (en) Solar battery device
SU1339850A1 (en) Apparatus for braking frequency-controlled induction motor
SU746855A1 (en) Induction electric drive with extreme control
SU526993A1 (en) Parallel current inverter for frequency controlled electric drive
KR900009638Y1 (en) Arrangement for speed regulation electric motor
SU1617611A1 (en) Induction electric drive
SU1181107A1 (en) D.c. drive
SU748777A1 (en) Device for regulating synchronous motor excitation
SU1100696A1 (en) Device for frequency control of asynchronous electric drive under braking condition
SU1767638A1 (en) Gate electric motor
SU1277344A1 (en) Electric drive
SU1239825A1 (en) Electric drive
SU1282301A1 (en) Reftifier electric drive
SU1656651A1 (en) Method of two-zone control of electric drive rotational speed
SU663054A1 (en) Multi-motor ac motor
SU1185521A1 (en) A.c.electric drive
SU1601723A1 (en) Reversible electric drive
SU1399873A1 (en) D.c. electric drive