SU1317635A1 - Устройство дл управлени электроприводом переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  тока асинхронного Uyfjp ioc электродвигател  при питании его от преобразовател  частбты. Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  тока путем компенсации нелинейности регулировочной характеристики преобразовател  частоты. Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, систему 2 управлени , регул тор 3 фазного тока, сумматоры 4 и -5, корректирующее звено 6 с пе- реключаемым коэффициентом передачи, цепи заданного тока 7, обратной св зи по току 8 и компенсации ЭДС 9 и датчик 10 состо ни  тиристоров. Под действием сигналов датчика 10 состо ни  тиристоров переключаетс  коэффициент передачи корректирующего звена 6, что позвол ет скомпенсировать нелинейность регулировочной характеристики тиристорного преобразовател  в режиме прерывистых токов. 2 ил. (Л со 9) W Д у- (ffU9.1

Description

11

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  трка асинхронного электродвигател  при питании его от тиристорного преобразовател  частоты с непосредственной св зью с раздельным управлением.

Цель изобретени  - повышение точности регулировани  тока путем компенсации нелинейности регулировочной характеристики преобразовател  частоты .,

На фиг,1 представлена схема устройства дл  управлени  электроприводом переменного тока;-на фиг.2 - схема корректирующего звена с переключаемым коэффициентом передачи.

1 Устройство содержит тиристорньш

преобразователь 1 частоты, систему

2управлени , регул тор 3 фазного тока , первый 4 и второй 5 сумматоры, корректирующее звено 6 с переключаемым коэффициентом передачи, цепь 7 заданного тока, цепь 8 обратной св зи по току, цепь 9 компенсации ЭДС

и датчик 10 состо ни  тиристоров.

Выход регул тора 3 фазного тока подключен к первому входу второго сумматора 5, выход которого соединен с первым входом системы 2 зтфавлени  выход которой подключен к входу преобразовател  1 частоты. Вход регул тора 3 фазного тока подключен к выходу первого сумматора 4, первый вход которого соединен с цепью 7 заданного тока и первым входом корректирую- :.щего звена 6 с переключаемым коэффи- щи ентом пер едачи, второй вход кото- iporo подключен к выходу датчика состо ни  тиристоров, соединенного с управл ю1дим входом системы управлени , а вькод корректирующего звена 6 с переключаемым коэффи1щентом передачи соединен с третьим входом второго -сумматора 5, второй вход которого подключен к цепи 9 компенсации ЭДС, а второй вход первого сумматора 4 соединен с цепью обратной св зи по току.

Корректирующее звено 6 содержит операционный усилитель 11, резисторы 12-16., конденсатор 17 и электронный аналоговый управл емый ключ 1S, при этом первьй вход операционного усилител  11 соединен с одним выводом первого резистора 12, шунтированного конденсатором 17. Второй вьшод резистора 12 образует вход корректи

52

рующего звена. Второй вход операционного усилител  через второй резистор 16 подключен к входу управл емого ключа 18, выход которого через третий резистор 15 подключен к общей точке четвертого и п того резисторов 13 и 14, соединенных последовательно; свободньй вывод четвертого резистора 13 подключен к первому входу операционного усилител , а свободный вы- вод п того резистора 14 подключен к выходу операционного усилител  и образует выход корректирующего звена; управл ющий вход ключа 18 соединен с выходом датчика состо ни  тиристоров 10,

Устройство работает следующим образом .

Регулирование тока осуществл етс  по отклонению с помощью регул тора 3 фазного тока. Кроме того, в систему ввод тс  сигналы компенсации ошибки по управл ющему воздействию с помощью корректирующего звена 6 с переключаемым коэффициентом передачи и по возмущающему воздействию ЭДС по цепи 9. Из теории автоматического регулировани  известно, что передаточна  -функци  звена дл  компенсации ошибки

по управл ющему воздействию должна быть обратной передаточной функцией объекта управлени , т.е.

35

й:Ьт (1)

Дл  данной системы регулировани  тока объектом управлени  служит преобразователь частоты и звено тока. При этом передаточна  функци  корректирующего звена имеет вид:

Vr

W (р) - ( 1), (2)

.nif

i

где

Т

U+1

0

Till

с

Ь Ч.

5

ПЧ пч

активное сопротивление токовой цепи;

посто нна  времени токовой цепи; эквивалентные активное сопротивление и индуктивность рассе ни  фазы электродвигател ;

активное сопротивление и индуктивность рассе ни  внутренних цепей преобразовател  частоты;

313

К - коэффициент передачи преобразовател  частоты .

Известно, что тиристорный преобразователь , питающий обмотку электродвигател , может рассматриватьс  как источник ЭДС с нелинейным внутренним активным сопротивлением. При этом дифференциальное активное сопротивление преобразовател  частоты в зоне непрерывных токов неизменно, а в зоне прерывистых токов резко возрастает . Поэтому коэффициент передачи корректирующего звена дл  зоны непрерьш ных-токов и зоны прерывистых токов должен быть различным. Передаточна  функци  корректирующего звена при этом должна иметь вид:

W,,(p) K,(i)( 1), (3)

где K(i) - коэффициент передачи, измен емый в зависимости от режима работы преобразовател  частоты.

Корректирующее звено 6 с переключаемым коэффициентом передачи имеет передаточную функцию (3). При этом изменение коэффициента передачи звена производитс  по сигналу датчика 10 состо ни  тиристоров, используемому дл  раздельного управлени  ти- ристорными мостами преобразовател  частоты и имеющему информацию о наличии бестоковой паузы. При наличии бестоковой паузы датчик 10 состо ни  тиристоров имеет на выходе сигнал 1, а при наличии тока - сигнал О

При разомкнутом ключе 18 схема на операционном усилителе 11, резисторах 12, 13, 14 и 16и конденсаторе 17 представл ет собой формирующее звено с коэффициентом передачи

К,

(4)

и посто нной времени

TK Г, С , .

(5)

При поступлении на вход управлени  сигнала 1 ключ 18 замыкаетс , и коэффициент передачи звена

K, -l(f.r,.r,)

(6)

при том же значении посто нной времени .

Таким образом, управл   ключом 18 от датчика 10 состо ни  тиристоров, получают различные коэффициенты пе54

редачи корректирующего звена 6 с переключаемым коэффициентом передачи в бестоковой паузе и при протекании тока в силовой цепи.

Установкой (или регулировкой) требуемой величины резисторов 12-15 и конденсатора 17 звено настраиваетс  на параметры токовой цепи системы регулировани  тока.

Преимуществами такой коррекции  вл етс  то, что корректирующее звено 6 с управл емым коэффициентом передачи работает с сигналом, неимеющим пульсаций (как сигналы в пр мой

цепи регулировани , а также то, что согласно теории автоматического управлени , така  коррекци  не вли ет на устойчивость системы регулировани  .

I

Предлагаемое устройство позвол ет

повысить точность регулировани  тока,

а следовательно, и улучшить качество

регулировани  электропривода переменного тока на основе преобразователей частоты с непосредственной св зью и раздельньм управлением тиристорными мостами. Уменьшаетс  зона прерывистых токов. Улучшаетс  качество регулировани  в режимах, близких к холостому ходу. По вл етс  возможность повышени  быстродействи  электропривода , что в конкретных применени х может обеспечить повьш1ение производительности . Улучшаютс  энергетические показатели за счет более точного регулировани  электромагнитного момента .

.

40

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  электроприводом переменного тока, содержащее тиристорный преобразователь

   частоты, предназначенный дл  подключени  к электродвигателю, систему управлени , соединенную с преобразо- вателем частоты, регул тор фазного тока, вход которого соединен с выходом первого сумматора, первьй вход которого подключен к цепи задани  тока , а выход регул тора фазного тока соединен с первым входом второго сумматора , выход которого соединен с

   первым входом системы управлени ,

   второй вход первого сумматора подключен к цепи обратной св зи по току, а второй вход второго сумматора соединен с цепью компенсации ЭДС, кор51

   реагирующее звено, входом подключенное к цепи задани  тока, а выходом - к третьему входу второго сумматора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности регулирова ки  тока путем компенсации нелинейности регулировочной характеристики преобразовател  частоты, в него вве ден датчик состо ни  тиристоров пре образовател  частоты, а корректирую щее звено вьшолнено с переключаёмьм коэффициентом передачи и составлено из операционного усилител , п ти ре зисторов, конденсатора и управл емого ключа, при этом один вход опера ционного усилител  соединен с одним выводом первого резистора, шунтированного конденсатором, другой вывод

   -

   ,-

   -

   176356

   указанного резистора образует первый вход корректирующего звена, второй вход операционного усилител  .через второй резистор подключен к входу управл емого ключа, выход которого через третий резистор соединен с общей точкой четвертого и п того резисторов , последовательно соединенных между собой, свободный вывод четвертого резистора подключен к первому входу операционного усилител , а свободный вывод п того резистора подключен к выходу операционного усилител  и образует выход корректирующего зве5

   fO

   t5

   .на, управл ющий вход ключа соединен с выходом датчика состо ни  тиристоров , подключенным к управл ющему входу системы управлени .

   I ) Uynp

   Составитель В.Тарасов Редактор Л.Пчолинска  Техред Н.Ходанич Корректор А.Ильин

   Заказ 2433/5АТираж 660 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Лроизводственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   cfJuff.Z