SU1403324A1 - Асинхронный электропривод с экстремальным управлением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электро технике и может быть использовано дл  управлени  нерегулируемым при 1/ посто нной частоте асинхронньм электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Целью изобретени   вл етс  упрощение и снижение энергозатрат. В асинхронном электроприводе с экстремальным управлением с помощью формировател  3 пр моугольных импульсов напр жение несинусоидальной формы от протекани  тока через активное сопро тивление 10 преобразуетс  в переменное напр жение пр моугольной формы, синхронизированное с моментом перехода тока через ноль. Этот сигнал и сигнал с выхода блока 7 определени  состо ни  тиристоров, а также инверсные им сигналы, получаемые с помощью фазоинверторов 4 и 5, подают S сл

Description

со

00

to

с  на входы фазового детектора 6, на выходе которого получают последо- ва;тельность пр моугольных однопол р- ных импульсов неизменной амплитуды, длительность которых равна углу сдвига между действительным значением тока и реальным, который протекает в фазе асинхронного электродвигател , которые представл ют собой сигнал ошибки. Сигнал ошибки поступает на вход активного фильтра 8 третьего I пор дка, с помощью которого последо- I вательность этих пр моугольных им- I пульсов преобразуетс  в гладкое посто нное напр жение, по величине пропорциональное ошибке. Данное напр жение подаетс  как управл кщее на вход тиристорного регул тора 2 напр жени . Таким образом, данна  система при всех нагрузках, не превьш1аю- щих номинальную,  вл етс  системой стабилизации скольжени  асинхронного электродвигател  1. При этом потребл ема  активна  мощность асинхронным электродвигателем при всех нагрузках имеет минимальное значение, что обеспечивает минимальное потребление активной мощности из сети.1 ил.

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  нерегулируемым по угловой скорости и работающим при по- сто нкой частоте асинхронным электро двигателем с короткозамкнутым ротором .

Цель изобретени  - упрощение и снижение энергозатрат.

На чертеже представлена блок-схе- ма устройства.

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением содержит трехфазный асинхронный электродвигатель 1, в фазах статорной обмотки которо- го включен тиристорньй регул тор напр жени  2, входом подключенный к источнику питани  , формирователь 3 пр моугольных , импульсов, два фазоинвер- тора 4 и 5, выходы которых соединены с первым и .вторым входами фазового дететора б,третий вход которого соединен с выходом формировател  3 пр моугольны импульсов и со входом первого фазо- инвертора 4, четвертый вход фазового детектора б объединен со входом второго фазоинвертора 5 и соединен с выходом блока 7 определени  состо ни  тиристоров, входом соединенного с тиристорами тиристорного регул тора 2 напр жени , управл ющий вход которого соединен с выходом активного фильтра 8 третьего пор дка вход которого соединен с выходом фазового детектора б, индуктивный элемент 9 одним выводом соединен с фазным выводом статорной обмотки электродвигател , другой вывод индуктивного элемента 9 соединен со входом формировател  3 пр моугольных импульсов и через резистор 10 соединен с общим проводом.

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением работает как статическа  система стабилизации угла сдвига действительного значени  тока относительно сетевого напр жени , В качестве сигнала задани  используетс  угол сдвига действительного значени  тока, получаемого с помощью модели. Модель состоит из последовательно соединенных индуктивного элемента 9 и резистора 10 и подсоединена к фазному выводу статорной обмотки электродвигател . Таким образом , фазное напр жение подключено к фазе асинхронного электродвигател  1 и к модели, состо щей из последовательно соединенных индуктивного элемента 9 и резистора 10. Асинхронный электродвигатель 1 при работе с посто нным скольжением можно представить моделью в виде последовательного соединени  индуктивного и активного сопротивлени . Таким образом, угол сдвига действительного значени  тока, получаемого на модели, соответствует работе асинхронного электродвигател  1 с посто нньм скольжением при переменной нагрузке на валу асинхронного электродвигател  1 и при различных значени х напр жени  на зажимах статора асинхронного электродвигател  1 с учетом всех высших

гармоник тока. Это означает, что с помощью данной модели получаетс  информаци  об угле сдвига действительного значени  тока относительно сетевого напр жени  при посто нном скольжении угла.Блок 7 определени  состо ни  тиристоров входом подключен параллельно двум тиристорам, включенны встречно-параллельно так, что на выходе блока 7 определени  состо ни  тиристоров получаетс  сигнал пр моугольной формы, который позвол ет судить о протекании тока через них. По состо нию этих двух тиристоров можно судить о реальном значении угла сдвига фазного тока асинхронного электродвигател  1, которое может отличатьс  от значени , полученного из модели, за счет того, что скольжение асинхронного электродвигател  не  вл е:тс  посто ннь1м при различных значени х момента нагрузки на валу двигател .

С помощью формировател  3 пр моугольных импульсов напр жение несинусоидальной формы от протекани  тока через резистор 10 преобразуетс  в переменное напр жение пр моугольной формы, синхронизированное с моментом перехода тока через ноль. Этот сигнал и сигнал с выхода блока 7 определени  состо ни  тиристоров, а также инверсные им сигналы, получаемые с помощью фазоинверто.ров 4 и 5, подаютс  на входы фазового детектора 6, вьшолненного, например, на логических интегральных элементах. На выходе фазового детектора 6 получают последовательность пр моугольных од- нопол рных импульсов неизменной ам- плитуды, длительность которых равна углу сдвига между действительным значением тока, получаемого из модели , и реальным, который протекает в фазе асинхронного электродвигател  1, которые представл ют собой сигнал ошибки. Углы сдвигов тока, получаемого из модели, и реального тока синхронизированы относительно сетевого напр жени . Сигнал ошибки поступает на вход активного фильтра 8 третьего пор дка, имеющего частоту среза 100 Гц и спад амплитудно-частотной характеристики при более вы- . соких частотах с наклоном 60 дБ,, . с помощью которого последовательность этих пр моугольных импульсов

03324

преобразуетс  в гладкое посто нное напр жение, по величине пропо1 цио- нальное ошибке. Данное напр жение подаетс  как управл ющее на вход тиристорного регул тора 2 напр жени . Таким образом, данна  система при всех нагрузках, не превышающих минимальную,  вл етс  системой стаби10 лизации скольжени  асинхронного

электродвигател  1, При этом, потребл ема  активна  мощность асинхронным электродвигателем 1 при всех нагрузках имеет минимальное значение, что

15 обеспечивает минимальное потребление активной мощности из сети. Величину индуктивности индуктивного элемента 9 и сопротивлени  резистора 10 следует выбирать на один - два пор дка

20 больше значений сопротивлений асин- хронного электродвигател . Пуск электродвигател  1 осуществл етс  подачей сетевого напр жени  на тирис- торный регул тор 2 напр жени . При

25 этом, регулировочна  характеристика регул тора 2 смещена таким образом, что при отсутствии сигнала на его входе и при подаче сетевого напр же

ни , на выходе данного регул тора 2 будет напр жение в несколько вольт. Этого будет достаточно дл  формировани  сигнала задани .

Асинхронный электродвигатель с экстремальным управлением имеет достаточно простую схему, обладает высоким быстродействием, стабильностью, удобен в наладке и эксплуатации, надежен , высокоэкономичен и может быть использован в массовых электроприводах малой, средней и большой мощности . Не содержит датчиков тока и напр жени , которые представл ют собой намоточные издели , что особенно важно при его серийном производстве .

Ф о

е т е н и  

0

5

рмула изобр

Асинхронный электропривод с экстр.е- мальным управлением, содержащий трек- фазный асинхронный электродвигатель, в фазах статорной обмотки которого включен тиристорный регул тор напр жени  , входом подключенный к источнику питани , Формирователь пр мо- и- угольных импульсов, два фазоинверто ра, выходы которых соединены с первым и вторым входами фазового детектора , третий вход которого соединен с выходом формировател  пр моугольifbnc импульсов и с входом первого фазоинвертора, четвертый вход фазового детектора объединен с входом второго фаэоинёертора, активный фильтр третьего пор дка, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и снижени  энергозатрат, в него введены резистор и индуктив- йый элемент, блок определени  состо- Лгни  тиристоров, входом соединенный е тиристорами тиристорного регул тора напр жени , управл ющий вход крто

рого соединен с выходом активного фильтра третьего пор дка, вход которого соединен с выходом фазового детектора , четвертый вход которого соединен с выходом блока определени  состо ни  тиристоров, индуктивный элемент одним.вьшодом соединен с фазным выводом статорной обмотки электродвигател , другой вывод индуктивного элемента соединен с входом формировател  пр моугольных импульсов и через резистор - с общим проводом.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Асинхронный электропривод с экстремальным управлением, содержащий трех5₀ фазный асинхронный электродвигатель, в фазах статорной обмотки которого включен тиристорный регулятор напряжения , входом подключенный к источнику питания, формирователь прямо- о. ₅д угольных импульсов, два фазоинвертора, выходы которых соединены с первым и вторым входами фазового детектора, третий вход которого соединен с выходом формирователя прямоуголь5

   1403324 ; 6 фых импульсов и с входом первого ~ фазоинвертора, четвертый вход фазового детектора объединен с входом Второго фазоинВертора, активный фильтр третьего порядка, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения энергозатрат, В иего введены резистор и индуктивный элемент, блок определения состояния тиристоров, входом соединенный с тиристорами 'тиристорного регулятора напряжения, управляющий вход кото рого соединен с выходом активного фильтра третьего порядка, вход которого соединен с выходом фазового детектора, четвертый вход которого соединен с выходом блока определения состояния тиристоров, индуктивный элемент однимвыводом соединен с фазным выводом статорной обмотки электродвигателя, другой вывод индуктивного элемента соединен с входом формирователя прямоугольных импульсов и через резистор - с общим проводом.