SU1436263A1

SU1436263A1 - Электропривод

Info

Publication number: SU1436263A1
Application number: SU874194047A
Authority: SU
Inventors: Александр Алексеевич Шорин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6930
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-11-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в различньк типах станков и других исполнительных механизмах общепромышленного назначени . Целью изобретени вл етс упрощение и улучшение динамических характеристик путем Повышени быстродействи . Дл этого в электропривод введены формирователь 14 текущего значени моментозадак цей составл ющей тока статора, определитель рассогласовани (О) 15, сумматор (С) 16 и масштабный усилитель (МУ) 17,

Description

q О5

to

О)

оо

I 4 JMJfrnJl

I IHMBM

Вход МУ 17 объединен с первыми входами ОР 15, С 10 и подключен к выходу формировател 14. Второй .вход ОР 15 соединен с выходом регул тора 3 частоты вращени а выход - с первым входом С 16. Второй вход С 16 подключен к выходу У 17, а выход - к йходу регул тора 3. Перва пара входов формировател 14 св зана с выходами датчиков 12,13 тока, устанорленных на выходе инвертора 2, подключенного к- асинхронному двигателю t. Управление инвертором ос5тцествл етс формирователем 11 фазных управл ющих сигналов, входы к-рого соединены с выходами

формировател 6 гармонических сигналов . Втора пара выходов формировател 6 подключена к иторой паре входов формировател 14. З правл ющий вход 7 формировател 6 через МУ 5 св зан с задатчиком 4 тока намагничивани , управл ющий вход 8 - с выходом ОР 15, а -ВХОД 9 задани частоты - с выходом С 10. Использование информации о мо- ментозадающей составл ющей тока статора асинхронного двигател в качестве сигнала обратной св зи позвол ет регулировать частоту вращени ротора и величину тока статора в отсутствии тахогенератора. 2 ил.

Изобретение относитс к электротехнике , а из енно к управл емому электроприводу на основе асинхрйнного двигател и автономного инвертора, и может найти применение в различных типах станков и других исполнительных механизмах общепромьшшенного назначени .

Цель изобретени - упрощение и улучшение динамических характеристик путем повьппени быстродействи .

На фиг.1 представлена функциональна схема электропривода на фиг.2 - векторна диаграмма асинхронного двигател .

Электропривод (фиг.1) содержит асинхронный двигатель 1, подключенный к выходам автономного инвертора 2, регул тор 3 частоты вращени , задат- чик 4 тока намагничивани , первый масштабный усилитель 5, формирователь 6 двухфазных гармонических сигналов с двум управл ющими входами 7 и 8 задани амплитуд составл ющих напр жени статора, с входом 9 задани частоты и двум парами выходов, первый сз«Ф1атор 10, формирователь И фазных управл ющих сигналов и два датчика 12 и 13 фазных токов статора.

Выход задатчика 4 тока намагничивани подключен к входу первого масштабного усилител 5, соединенного выходом с первым управл ющим входом 7 задани амплитуды намагиичивающей составл ющей напр жени статора формировател 6 двухфазньж гармонических

сигналов, вход 9 за,с1ани частоты которого подключен к ;зыходу первого сумматора 10, а выходы - к соответствующим входам форми:эовател 11 фазных управл ющих сигнало:з, подключенного выходами к управл юДИМ. входам автономного инвертора i,

В электропривод введены формирователь 14 текущего значени моменто- задающей составл ющими тока статора с двум парами входов, определитель

15рассогласовани , второй сумматор

16и второй масштаб;1ый усилитель 17 вход которого объед.чнен с первыми входами определител. 15 рассогласовани и первого сумматора 10 и подключен к входу формиро зател 14 текущего значени моментосоставл ющей тока статора, перва nap.i входов которого подклю чена к выхода) соответствующих датчиков 12 и 13 фазных токов статора , а втора пара входов - соответственно к второй паре выходов формировател 6 двухфазных гармонических сигналов. При этом ;зыход регул тора

3 частоты вращени подключен к второму входу oпpeдeлитeJ 15 рассогласовани ,, соединенного В кодом с вторым управл ющим входом о задани амплитуды составл ющей напр жени статора формировател 6 двухфазных гармонических сигналов и с первым входом второго сумматора 1 i, второй вход ко- торого подключен к BI ходу второго масштабного усилител 1 7,а выход второго сумматора - к входу регул тора 3 частоты вращени и к второму входу первого сумматора 10,

Формирователь 14 текущего значени моментозадающей составл ющей тока статора выполнен с двум сумматорами 18 и 19 и двум умножител ми 20 и 21. Первый вход сумматора 18 и объединенные между собой второй вход сумматора 18 и первый вход умножител 20 образуют первую пару входов указанного формировател 14.

На фиг.1 и 2 прин ты следующие обозначени : U - сигнал задани частоты вращени , U - сигнал, пропорциональный текущему значению частоты вращени ротора, Uл сигнал задани абсолютного скольжени , U - сигнал, пропорциональный текущему значению моментозадающей составл ющей тока статора, Uf/ij - сигнал задани момен- тозад щей составл ющей тока статора; и,р5 сигнал задани тока намагничивани ; и - сигнал задани частоты

потокосцеплением обеспечиваетс при условии посто нства величины тока намагничивани , т.е. i«) const, и при условии ттропорциональности скольжени р и величины моментозадающей составл ющей тока статора i ,

Преобразу уравнени (1), получают

10

VV и у - (г, + г-г).1)Г9 (2) где л) с/- р - частота вращени ро-

тора,

Зна информацию о составл ющей тока i5 статора IK, можно получить сигнал обратной св зи по частоте вращени . Электропривод работает следующим образом.

На входах регул тора 3 частоты 10 вращени сравниваютс сигналы Uj и и и по резульатам сравнени формируетс сигнал задани моменто- образующей составл ющей тока статора.

Сигнал задани U ,-pj тока намагни- тока статора} цг- вектор постокосцеп-25 чивани поступает с выхода задатчйка лени ; Uc ,1с - векторы напр жени и д согласуетс по масштабу с помощью тока статора, Е - вектор п ротивоЭДС, усилител 5 и в виде сигнала задани

V у

и,и

жени и тока статора на оси х, у; of- частота тока CTaTopaj i/- угол между векторами If. и V

Записьтают уравнени асинхронного двигател в подвижной системе коор- .динат с ос ми х, у (фиг.2), вращающейс с синхронной частотой- вращени и ориентированной осью у по вектору потокосцеплели v при выполнении услови const:

- проекции дектора напр - и дл намагничивающей составл ющей

напр жени поступает на вход 7 форми- 30 ровател 6. На входы 8 и 9 того же формировател 6 поступают соответственно сигнал задани U; дл моментозадающей составл ющей напр жени и сигнал и с выхода сумматора 10 дл

35

задани частоты тока статора.

На выходах формировател 6 получают две системы двухфазных гармонических напр жений Uxsinoft, Uycosoft и jUySinott, Uycoso t. Указанные напр же- 4о ни поступают на соответствующие входы формировател .11 фазных управл ющих сигналов 11, осуществл ющего формирование фазных токов асинхронного двигател 1.

IS у c((t +

X

Uy

(1)

-/3it +

(j/ - L

где L - приведенна индуктивность обмоток (в предположении отсутстви индуктивностей рассе ни , что дл двигателей серий ЧА и ДАТ вьтолн етс с точностью 3-7%);

приведенные активные сопротивлени статора и ро тора. Из (1) следует, что регулирование

асинхронного двигател с посто нным

г,,г

,

Преобразу уравнени (1), получают

тора,

Зна информацию о составл ющей тока статора IK, можно получить сигнал обратной св зи по частоте вращени . Электропривод работает следующим образом.

На входах регул тора 3 частоты вращени сравниваютс сигналы Uj и и и по резульатам сравнени формируетс сигнал задани моменто- образующей составл ющей тока статора.

35

задани частоты тока статора.

Формирователь 14 текущего значени моментозадающей составл ющей тока статора реализует следующее вращение

45

ь й

50

, 55

Ufx KIcSin(c/t+i -Uycoseft KI cosUt+i )Uysina t KlcUv sin,

(3)

где К - коэффициент пропорциональнос . ти.

Поскольку (фиг.2) sinif ij(/Ic , то (3) получают

из выражени

ки,

х

(4)

т.е. сигнал на выходе формировател 14 при вьтолнении услови U,y const пропорционален текущему значению мо- ментозадагощей составл ющей тока ста- тора . Сигнал U;, определ ющий согласно (3) текущее значение абсолютного скольжени /ь, поступает на один из входов сз мматора 10. Сигнал и поступает также на вход оп- ределител 15 рассогласовани (вьшол ненного, например, в виде ПИ-регул - тора)-, где сравниваетс с сигналом и.д , По результатам сравнени формируетс сигнал и, поступающий на вхо 8 формировател 6 и на один из входов сумматора 16.

С помощью сумматора 16 и масштабного усилител 17 реализуетс выражение (4), обеспечивающее получение информации о текущей частоте вращени ротора и Е V, котора поступает на другой вход сумматора 10 и в качестве сигнала обратной св зи на вход регул тора 3 частоты вращени ,

Таким образом, использование вычисленной информации о моментозадаю- щей составл ющей тока статора в качестве сигнала обратной св зи позвол ет регулировать в электроприводе частоту Вращени ротора и величину тока статора без установки специального тахо- датчика, благодар чему в сравнении с известным устройством увеличиваетс быстродействие и улучшаютс динамические характеристики.

Claims

Формула изобретени

Электропривод, содержащий асин хронный двигатель, подключенный к выходам автономного инвертора, регул тор частоты вращени задатчик тока намагничивани , первый масштабный усилитель, формирователь двухфазных гармонических сигналов с двум управл ющими входами задани амплитуд сое- тавл ющих напр жени статора, с входом задани частоты и с двум парами выходов, первый сумматор, формирова

. с

Q 5

5

5

0

тель фазных управл ющей сигналов и два датчика фазных статора, при . этом выход задатчика гока намагничивани подключен к вхо:(у первого масштабного усилител , соединенного выходом с первым згаравл5поцим входом задани амплитуды состав- ющей напр жени формировател дву :фазных гармонических сигналов, вход задани частоты которого подключен к Е1ыходу первого сумматора, а выходы - к соответствующим входам формироват-;л фазных управл ющих сигналов, подключенного выходами к управл ющим Е1ходам автономно го инвертора, отличающий- с: тем, что, с цель о упрощени конструкции и улучшени сщнамических характеристик за счет увеличени быстродействи , введены формирователь текущего значени моменгозадающей составл ющей тока статорн с двум парами входов, определитепь рассогласовани , второй сумматор второй масштабный усилитель, вхоц которого объединен с первыми входами определител рассогласовани и перЕюго сумматора и подключен к выходу Формировател текущего значени момЕштообразующей составл ющей тока статора, перва пара уходов которого подключена к выходам соответствующих датчиков фазных токов статора, а втора пара входов- соответственно к второй паре выходов формировател двухфазных гармонических сигналов, при этом выход регул тора частоты вращени подключен к второму входу определител рассогласо ва- ни , соединенного выходом с вторым управл ющим входом задани амплитуды составл ющей напр жени статора формировател двухфазных гармонических сигналов и с первым вводом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго масштабного усилител , а выход вт:)рого сумматора - к входу регул тора частоты вращени и к второму входу первого сумматора .