SU1319225A1

SU1319225A1 - Устройство дл формировани опорных сигналов управлени синхронным двигателем

Info

Publication number: SU1319225A1
Application number: SU853946909A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Бродовский; Николай Вячеславович Буторин; Евгений Серафимович Иванов; Анатолий Семенович Жилин; Михаил Иванович Пятков; Валерий Евгеньевич Шестаков
Original assignee: Предприятие П/Я В-8670
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1985-09-02
Publication date: 1987-06-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике . Целью изобретени вл етс повышение точности формировани опорных сигналов. Устройство дл формировани опорных сигналов управлени синхронным двигателем содержит датчик 2 фазных ЭДС и датчик 1 двойного угла поворота ротора синхронного двигател . Выходы датчика 1 соеSJ § динены с корректирующими входами генератора 3 частоты, управл ющий вход которого подключен к выходу блока 9 преобразовани фазных составл ющих. Две пары входов блока 9 подключены к выходам датчика 1. Выход синусоидального напр жени генератора 3 св зан с входами блока 4 умножени и одним входом блока 6 умножени . Выход косинусоидального напр жени генератора 3 соединен с входами блока 5 умножени и другим входом блока 6. Выходы блоков 4 и 5 соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами сумматора 8. Выход блока 6 через масштабный усилитель 7 и выход сумматора 8 подключены к другой паре входов блока 9. Устройство обеспечивает формирование в статических и динамических режимах работы фазных напр жений на выходах генератора 3, аргумент которых оказываетс равным углу поворота ротора синхронного двигател . 1 ил. с fS (Л со 00 N9 ND СЛ

Description

,1

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с частотно-токовым управлением синхронным двигателем в .случа х, когда возможно реализовать электронный датчик двойного угла поворота продольной оси ротора двигател , а электромеханический датчик одинарного угла поворота этой оси разместить невозможно.

Цель изобретени - повышение точности формировани опорных сигналов

На чертеже изображена структурна схема устройства дл формировани опорных сигналов.

Устройство содержит датчик 1 двойного угла поворота продольной оси ротора синхронного двигател с выходами синусоидального и косинусо- идального напр жений, датчик 2 фазных ЭДС, генератор 3 частоты с входами управлени , с входами коррекции и с выходами синусоидального и косину соидального напр жений, блоки 4-6 умножений, масштабньш усилитель 7, сумматор 8 с суммирующим и вычитающим входами, блок 9 преобразовани фазных составл ющих с двум парами входов, выход которого подключен к входу управлени генератора 3. Выходы датчика 2 фазных ЭДС соединены с входами коррекции генератора 3, выход синусоидального напр жени которого подключен к входам блока 4 умножени и к одному из входов блока 6 умножени , другой вход которого соединен с выходом косинусоидально- го напр жени генератора 3. Выход косинусоидального напр жени генератора 3 подключен также к входам блока 5 умножени , выход которого соединен с суммирующим входом сумматора 8, вычитающий вход которого соединен с выходом блока 4 умножени . Выход блока 6 умножени через масштабный усилитель 7 и выход сумматора 8 подключены к одной паре входов блока 9, друга пара входов которого соединена с выходами датчика 1 двойного угла поворота. Входами устройства в целом вл ютс входы датчиков 1 и 2, а выходами - выходы синусоидального и косинусоидального напр жений генератора 3.

Устройство работает следующим образом .

ГненераТор 3 должен формировать сигналы

192252

и К . cos c

Up К . sine/

(1)

где К - масштабный коэффициент;

0 - угол, характеризующий угловое положение продольной оси синхронного двигател , упр-1вление которым необхо- димо осуществл ть.

Сам по себе генератор 3 может . сформировать только сигналы

15

и,. К cos oL и К . sinoL

(2)

гдeJL/ - некоторьй произвольный аргумент .

Информаци , котора должна воздействовать на генератор 3 с целью изменени аргумента до значени угла 0 поворота ротора синхронной машины , поступает на входы управлени и коррекций генератора 3. На входы коррекции поступают фазные ЭДС синхронного двигател , наводимые продольным потокосцеплением ротора.Эти ЭДС поступают с выходов датчика 2

Е - K sin oi t Е ai cos . oi t

(3)

где 0 - частота вращени ротора синхронного двигател .

Датчик 2 фазных ЭДС в одном из распространенных на практике вариантов представл ет собой многофазную измерительную обмотку, размещенную в пазах синхронного двигател . Число фаз измерительной обмотки может быть два, три и более.

Дл конкретности и простоты изложени на чертеже датчик 2 имеет два выхода и подразумеваетс , что он содержит двухфазную измерительную обмотку . Соответственно подразумеваетс и двухфазное исполнение генератора 3 с двум входами коррекции так что число фаз генератора 3 не вл етс принципиальным дл работоспособности предлагаемого устройства.

На вход управлени генератора 3 поступает сигнал 4U в виде посто нного напр жени , которое определ ет выходную частоту о генератора.Если аргумент о напр жений U и U на

будем иметь на выходе блока ни 4

выходах генератора не равен требуемому углу oi , то воздейству сигналом ли управлени на вход управлени , измен ют частоту о1 генератора и тем самым измен ют и сам аргумент дС ц.о тех пор, пока он не станет равным углу d . Воздейству на генератор 3 по входу управлени , решают задачу управлени аргументом о в статических режимах работы (установка началь-fo на выходе блока умножени 6

Uj К2 , на выходе блока умножени 5 и К2 .

ных значении напр жении на интеграторах генератора) и в режимах с малыми частотами oi, пока величины фаз ньк ЭДС малы. Начина с некоторых частот вращени d , когда величины |ЭДС станов тс больше величины зоны нечувствительности фазных интеграторов генератора 3, фазные ЭДС, поступа на входы коррекции генератора 3 и интегриру сь фазными интегра- торами генератора, обеспечивают формирование выходных напр жений генератора 3 опорных сигналов в соответствии с требуемым углом d , это про

жение Uj, имеем и К2 sin 2oL Kjjsin 2ol. , К2 К,

(10)

где

В исходит потому, что фазные ЭДС со- 25 7, на вход которого поступает напр - держат информацию о требуемом угле d,

С учетом рассмотренной работы генератора 3 можно сказать, что узлы 1,4,5-9 предназначены дл формировани сигнала ли управлени . В сово- 30 купности с генератором 3 эти узлы образуют электронную след щую систему , при этом датчик 1 играет роль задающего устройства, узлы 4-8 выполн ют роль датчика сигналов обрат- ной св зи, блок 9 вьтолн ет роль узла сравнени (дискриминатора), а сам генератор 3 играет роль исполнительного устройства.

Так как датчик 1 (задающее уст- 40 ройство) формирует информацию о двойном угле oi и на его выходах имеем

Напр жени U и U вл ютс фаз- составл ющими вектора, по которым можно определить арх умент генератора 3.

Пара напр жений U и IL на выходе датчика 1 образует фазные составл ющие вектора задани , определ ющего угол поворота d ротора. Напр жени и , и J и и, и поступают на входы преобразовател 9 фазных составл ющих , выполн ющего роль фазового .дискриминатора - устройства, вы вл ющего разность

и К JJ sin 2 о/ ; и KQ COS 2 d ,

(4) 45

где К - масштабный коэффициент, то и узлы 4-8 (играющие роль датчика сигналов обратной св зи) должны формировать сигналы

и Кр sin 2d ;

и Kjj COS 2d

(5)

из сигналов генератора 3. Принима во внимание то, что на выходах генератора 3 имеем напр жени U и U

будем иметь на выходе блока умножени 4

на выходе блока умножени 6

выходе блока умножени 6

Uj К2 , выходе блока умножени 5 и К2 .

(6)

(7)

К2

и К2 sin с( |- sin 2л . (8)

Напр жение U поступает на сум- мирующий вход сумматора 8, а U, - на вычитающий вход, при этом на выходе сумматора 8 имеем

и KMcos V- sin) К2 cos 2 : Кд cos 2oi ,

(9)

где К2 к

И

На выходе масштабного усилител

жение Uj, имеем и К2 sin 2oL Kjjsin 2ol. , К2 К,

(10)

где

В 7 , на вход которого поступает напр -

Напр жени U и U вл ютс фаз составл ющими вектора, по которым можно определить арх умент генератора 3.

2 - 2d 2((/- d) 2udНа выходе устройства 9 по вл етс сигнал

50

uU Kj . л. (11)

55

.где масштабньш коэффициент.

В преобразователе 9 выходной сигнал ли формируетс в соответствии со следующим выражением:

4U sin 2о cos 2oi - sin 2o cos Id sin(2oi - 2о)-2(о(: -a )::: 24oi . (12)

Как уже говорилось,dU воздействует на частоту з( генератора 3 и измен ет ее до тех пор, пока аргумент d не станет равным углу поворота d

Таким образом, как в статических, так и в динамических режимах работы устройство обеспечивает формирование на выходах генератора 3 фазных напр жений , аргумент которых оказываетс рЗв йлм углу 0 поворота ротора. Повы- шение формировани опорных сигналов (фазных напр жений на выходе генератора 3) достигаетс за счет того, чт в устройстве применены аналоговые блоки: генератор, умножители, сумма- тор и т.д. При этом выходные напр жени генератора 3 на основе интеграторов вл ютс плавно мен ющимис величинами, что и определ ет плавность , непрерывность, а следователь- но, и повышенную точность выходных опорных напр жений (сигналов) устройства .

Claims

Формула изо

ретени 25

Устройство дл фop oиpoвaни опорных сигналов управлени синхронным двигателем, содержащее датчик двойного угла поворота продольной оси ротора с выходами напр жени синусоидальной и косинусоидальной формы, отличающеес тем, что, с целью повышени точности формировани опорных

U

Составитель А.Головенко Редактор А.Сабо Техред В.КадарКорректор М.Шароши

Заказ 2526/53 Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

5 fO t5 20

25

30

сигналов, введены датчик фазных ЭДС, генератор частоты с входом управлени , входами коррекции и с выходами напр жени синусоидальной,и косинусо- идальной формы, три блока умножени , масштабный усилитель, сумматор с суммирующим и вычитающим входами и блок преобразовани фазных составл ющих с двум парами входов, выход которого подключен ко входу управлени генератора частоты, к входам коррекции которого подсоединены выходы датчика фазных ЭДС, выход напр жени синусоидальной формы генератора частоты соединен с входами первого блока умножени и с одним из входов второго блока умножени , другой вход которого и входы третьего блока умножени соединены с выходом напр жени косинусоидальной формы генератора частоты , выход первого блока умножени подключен к вычитающему входу сумматора , к суммирующему входу которого подключен выход третьего блока умножени , выход второго блока умножени подключен ко входу масштабного усилител , выход которого и выход сумматора соединены с одной парой входов блока преобразовани фазных составл ющих, к другой паре входов которого подключены выходы датчика двойного угла поворота продольной оси ротора.