SU1429271A1 - Способ управлени асинхронным электроприводом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  создани  регулируемых электроприводов с асинхронным электродвигателем , питаемых от источника электроэнергии через управл емый тиристор- ный коммутатор, имеющих спокойный характер нагрузки на валу электро

Description

(Л

.1

двигател  и требующих кратковремен- HOto понижени  частоты вращени  пер oclraHOBOM, например, в грузоподъемный механизмах. Цель изобретени  - повышение плавности регулировани . Указанна  цель в данном способе управлени  асинхронньм электроприводом обеспечиваетс  за счет создани  в статоре электродвигател  системы прерьшистых токов, первые гармониче кке составл ющие которых создают вр щйющеес  магнитное поле с частотой

и пор дком следовани  фаз, соответствующими сигналу модул ции. В зависимости от сигнала задающего напр - ж.ёни  момент одновременного включени  тиристоров коммутатора, плавно регулируетс  не менее чем на 60 град, 4fo позвол ет регулировать напр же- H|je на нагрузке при заданной частоте

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  создани  регулируемых электроприводов с асинхронным электродвигателем , питаемых от источника электроэнергии через управл емый тиристорный коммутатор, имеющих спокойный характер нагрузки на валу электродвигател  и требующих кратковременного понижени  частоты вращени  перед тановом, например, в грузоподъемных Механизмах,

Цель изобретени  - повьпцение плавности регулировани .

На фиг.1 приведена-схема устройства , реализующего способ управлени  асинхронным электроприводом; на фиг.2 - диаграммы напр жений, по сн ющие работу устройства.

Способ управлени  асинхронным электроприводом с тиристорным коммутатором в цепи обмотки статора электродвигател  заключаетс  в том, что формируют трехфазную систему модулирующих напр жений, частота которой соответствует заданной скорости вращени  электродвигател , сравнивают модулирующие напр жени  и определ ют моменты времени, в течение которых совпадают пол рности модулируюрезультирующего напр жени . Устройство дл  реализации способа содержит формирователь 1 импульсов, подключенный к соответствующей фазе источ- ника питани , генератор 2 модулирующих напр жений, один вход которого соединен с выходом блока 3 задани , а другой - с выходом формировател  1 импульсов, блок 4 формировани  импульсов управл ющего напр жени , содержащий блоки- 9 - П импульсно-фазо- вого зтравлени , блок 5 сравнени  и распределени  импульсов, содержащий схемы И 11 - 16, дешифратор 17, усилители мощности 18 - 23, тиристорный

коммутатор 6, выполненный в виде

1 встречно-параллельно включенных тиристоров , через котор ый к питающей сети подключен асинхронный электро- двигатель 7. 2 ил.

щих напр жений в двух фазах, и на этом интервале времени определ ют мо - мент времени одновременного включени  тиристоров тиристорного коммутатора, 5 формирующих полупериод результирующего напр жени  на нагрузке, по знаку совпадающий с пол рностью соответствующих модулирующих напр жений, при-( чем указанный момент одновременного

0 включени  тиристоров, определ емый от момента перехода через ноль силов.ого напр жени  той из сравниваемых фаз, котора  опережает другую на 120 град, регулируют с опережением в диапазо5 не 60 град.

Устройство дл  реализации способа содержит формирователь 1 импульсов, подключенный к соответствующей фазе источника питани , генератор 2 моду0 лирующих напр жений, один вход которого соединен с выходом блока 3 задани , а другой - с выходом формировател  1 импульсов, блок 4 формировани  импульсов управл ющего напр жени , блок 5 сравнени  и распределени  импульсов , тиристорный коммутатор 6, выполненный в виде встречно-параллельно включенных тиристоров и через который к питающей сети подключен асинхронный электродвигатель 7.

5

0

Блок 4 формировани  импульсов управл ющего напр жени  содержит три блока 8-10 импульсно-фазового управлени  (например, построенные на принципе вертикального зпправлени ), соединенные одними входами каждый с соответствующей фазой источника питани , а другими входами подключенные к выходу блока 3 задани .

Блок 5 сравнени  и распределени  импульсов содержит шесть схем И 11 - 16, один вход каждой из которых соединен с соответствующим выходом блоков 8-10 импульсно-фазового управлени , а другой вход каждой из кото- рых подключен fc соответствующему выходу дешифратора 17, входы которого соединены с выходами генератора 2 модулирующих напр жений. Выход схемы И 11 соединен с входами усилителей 18 и 19 мощности. Выход схемы И 12 соединен с входами усилителей 20-22 ности. Выход схемы И 13 соединен с

фикам 26-28. Сигналы на выходе формировател  1 импульсов соответствуют графику 25. Здесь положительные значе ни  напр жени  соответствуют положительным полупериодам напр жени  фазы А источника питани . Сигналы импульсов управл ющего напр жени  дл  соответствующих фаз имеют место на

10 соответтсвующих выходах синхронизированных с этими фазами блоков 8-10 импульсно-фазового управлени  в зависи- 1мости от величины сигнала управлени , поступающего на одни входы этих блоJ5 ков от блока 3 задани .

Ееди положительному значению напр жени  сигналов, соответствующих графикам 26-28, поставить в соответствие логическую 1, а нулевому или

20 отрицательному значению - логический О, то в любой момент времени взаимное сочетание сигналов, соответствующих графикам 26-28, может быть определено набором логических О

входами усилителей 18,22 и 23 мощное- 25 и 1, т.е. цифровым кодом. Например,

тк. Выход схемы И 14 соединен с входами усилителей 19. - 21 мощности . Выход схемы И 15 соединен с входами усилителей 18,20 и 22 мощности . Выход схемы И 16 соединен с входами усилителей 19,21 и 23 мощности . Выход схемы И 11 соединен также с входом усилител  23 мощности. Соответствующие выходы усилителей 18-23 мощности подключены к управл ющим электродам встречно-параллельно включенных тиристоров тиристорного коммутатора 6.

На фиг.2 показаны график 24 трехфазной системы питающих напр жений, график 25 сигналов на выходе формировател  1 импульсов и соответствующие положительным полупериодам напр жени , например, фазы А источника питани ; графики 26-28 сигналов модули- рующих напр жений; графики 29-34 сигналов импульсов управл ющего напр жени  на выходах блоков 8-10 импульсно- фазового управлени  тиристорами ти- ристорного коммутатора 6; графики 35-37 сигналов напр жений и токов на обмотке статора электродвигател  7.

Способ управлени  асинхронным ; электроприводом осуществл етс  следующим образом.

В соответствии с уставкой блока 3 задани  генератор 2 модулирующих напр жений формирует систему модулирующих напр жений, соответствующую гра-

фикам 26-28. Сигналы на выходе формировател  1 импульсов соответствуют графику 25. Здесь положительные значени  напр жени  соответствуют положительным полупериодам напр жени  фазы А источника питани . Сигналы импульсов управл ющего напр жени  дл  соответствующих фаз имеют место на

соответтсвующих выходах синхронизированных с этими фазами блоков 8-10 импульсно-фазового управлени  в зависи- 1мости от величины сигнала управлени , поступающего на одни входы этих блоков от блока 3 задани .

Ееди положительному значению напр жени  сигналов, соответствующих графикам 26-28, поставить в соответствие логическую 1, а нулевому или

отрицательному значению - логический О, то в любой момент времени взаимное сочетание сигналов, соответствующих графикам 26-28, может быть определено набором логических О

в момент времени to- t взаимному расположению модулирующих напр жений (графики 26-28) дл  фаз А,В;С может .быть поставлен в соответствие цифровой код 001, в момент времени

5

0

5

t,- Чt - 101, в момент времени t - 100, в момент времени

t,t4t4 110, В момент времени

010, в момент времени tj- t

Затем эти кодовые комбинации повтоtf -on .

р ютс . Так как входы дешифратора I7 соединены с выходами генератора 2 модулирующих напр жений, то на входах дешифратора 17 будут посто нно сравниватьс  во времени сигналы, соответствующие графикам 26-28, и будут чередоватьс  указанные кодовые комбинации. Соответственно только на одном из выходов дешифратора 17 будет по вл тьс  логическа  1, соответствующа  определенному цифровому кода на его входах. Эта логическа  1  вл етс  разрешающим сигналом на прохождение соответств.ующих импульсов управл ющего напр жени  из сигналов, соответствующих графикам 29-34, с соответствующих выходов блоков 8-10 импульсно-фазового управлени  через схемы И 11-16 на соответствующие входы g усилителей 18-23 мощности и далее на управл ющие электроды тиристоров ти- |ристорного коммутатора Ь. Так как в

0

енты времени tj, t4,

t

И .

f

t,- ty

-г

te

ЛО 1111 )

гйческа  1 с определенного выхода д|ешифратора 17 разрешает прохождение иМпульса управл ющего напр жени  толь кр через одну из схем ИИ - 16,то в эти моменты времени этот импульс управл ющего напр жени  подаетс  одно- В ременно на три усилител  мощности (например, в мрмент времени t, на у|силители 20-22 мощности), чем обес- п|ечиваетс  одновременное включение соответствующих тиристоров во всех трех фазах и формирование полуперио- f:,OB результирующего напр жени  на ;aгpyзкe с частотой, определ емой ;астотой модулирующих напр жений, соответствующих графикам 26-28 с выхода 1| енератора 2 модулирующих напр жений 4 соответствии с сигналом задани  $а выходе блока 3 задани  (графики $5-37), При этом ток начинает проте- 1|:ать во всех трех фазах одновремен- о (графики 35-37), создава  в электродвигателе 7 электромагнитный мо- iteHT за счет возникновени  близкого К круговому вращающегос  магнитного пол . Так как в определ емые моменты Времени tj,- tv, t,- t,, Ц- t,, t, tj, ty- tg импульс управл ющего напр жени  на одновременное включение тиристоров тиристорного коммутатора 6 формируетс  блоком им- пульсно-фазового управлени  той фазы котора  опережает две другие фазы минимум на 120 град., то это позвол ет в этом половинном диапазоне получить регулируемое одновременное включение тиристоров тиристорного коммутатора 6, а значит, плавно измен ть напр жение на нагрузке при заданной синхронной частоте вращени  электродвигател  в пределах дискретно задаваемой ступени регулировани  Это повышает плавность, регулировани  способа управлени  асинхронным электроприводом .

Таким образом, в результате управлени  тиристорами тиристорного коммутатора по предлагаемому способу в статоре электродвигател  создаетс  система прерьтистых токов, первые гармонические составл ющие которых создают вращающеес  магнитное поле с частотой и пор дком следовани  фаз, соответствующими сигналу модул ции. В зависимости от сигнала задающего

напр жени  момент одновременного включени  тиристоров плавно регулируетс  не менее чем на 60 град, что позвол ет регулировать напр жение на нагрузке при заданной частоте результирующего напр жени . Это повьшает . плавность регулировани  способа управлени  асинхронным электроприводом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  асинхронным электроприводом с тиристорным коммутатором в цепи обмотки статора асинхронного электродвигател , при котором формируют систему моделирующих напр жений , частота которой соответствует заданной скорости вращени  электродвигател , сравнивают моделирующие

   напр жени  и определ ют моменты времени , в течение которого совпадают пол рности модулирующих напр жений в двух фазах, и на этом интервале времени определ ют момент времени одно- )зременного включени  тиристоров тиристорного коммутатора, формирующих полупериод результирующего напр жени  на нагрузке, по знаку совпадающий с пол рностью соответствующих модулирующих напр жений, отлич ающий- с   тем, что, с целью повьппени  плавности регулировани , указанный момент одновременного включени  тиристоров , определ емый от момента перехода через ноль силового напр жени  той из сравниваемых фаз, котора  опережает другую на 120 град.,регулируют с опережением в диапазоне 60 град.

   -«

   t4 I

   «4 :

   1 41

   4

   I

   ir сы

   S

   1+J

   i

   CvJ

   M it

   e