SU1453577A1

SU1453577A1 - Device for controlling two-phase induction motor in oscillatory mode

Info

Publication number: SU1453577A1
Application number: SU874270285A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Аристов; Сергей Андреевич Ткалич; Валерий Дмитриевич Шиянов
Original assignee: Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1987-04-27
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может использоватьс в колебательном электроприводе. Цель изобретени - расширение эксплуатационных возможностей путем повышени стабильности частоты колебаний и рас- лшрение диапазона рабочих частот. Устройство содержит преобразователь частоты 4, подключенный входом к источнику 10 переменного тока (сеть и обмфтке возбуждени 2, а выходом к обмотке 3. Выходна частота преобразовател 4 измен етс пргапорцио- нально частоте сети, благодар чему ( разность этих частот даже при малой ее величине имеет нестабиль но стьл-1% Устройство пригодно дл создани электропривода с частотой колебаний менее 1 Гц. 1 ил. (ЛThis invention relates to electrical engineering and can be used in an oscillating electric drive. The purpose of the invention is to expand the operational capabilities by increasing the stability of the oscillation frequency and expanding the range of operating frequencies. The device contains a frequency converter 4 connected by an input to an alternating current source 10 (mains and exciter field 2, and an output to a winding 3. The output frequency of the converter 4 varies by the frequency of the network, therefore (the difference between these frequencies unstable - 1% The device is suitable for creating an electric drive with an oscillation frequency of less than 1 Hz. 1 ill. (L

Description

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в колебательном электроприводе, преимущественно инфранизких частот.The invention relates to the control of electric machines and can be used in an oscillatory electric drive, mainly infra-low frequencies.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем повышения стабильности частоты колебаний и расширение области рабочих частот.The purpose of the invention is the expansion of operational capabilities by increasing the stability of the oscillation frequency and expanding the range of operating frequencies.

На чертеже показана структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of a device.

Асинхронный двигатель состоит из ротора 1, обмотки 2 возбуждения и обмотки 3 управления. Преобразователь 4 частоты содержит фазовый детектор 5, первый вход которого соединен с обмоткой 2 возбуждения, второй вход - с выходом первого делителя 6' частоты, соединенного входом с входом второго делителя 7 частоты и выходом преобразователя 8 напряже- , ние - частота, подключенного входом к выходу фазового детектора 5. Выход второго делителя 7 частоты соединен с управляющим входом инвертора 9, выход которого подключен к обмотке 3 управления. К обмотке 2 возбуждения подключен источник 10 переменного тока, роль которого в стационарном ' электроприводе может выполнять сеть переменного тока.An asynchronous motor consists of a rotor 1, an excitation winding 2 and a control winding 3. The frequency converter 4 includes a phase detector 5, the first input of which is connected to the field winding 2, the second input - with the output of the first frequency divider 6 ', connected to the input of the second frequency divider 7 and the output of the voltage converter 8, the voltage is the frequency connected to the input the output of the phase detector 5. The output of the second frequency divider 7 is connected to the control input of the inverter 9, the output of which is connected to the control winding 3. An alternating current source 10 is connected to the field winding 2, the role of which in a stationary electric drive can be played by an alternating current network.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сетевое напряжение поступает на обмотку 2 возбуждения и на вход фазового детектора 5, который сравнивает поступающий сигнал по фазе с сигналом обратной связи, поступающим с делителя 6 на второй вход фазового детектора 5 и имеющим такую же частоту, отслеженную каналом обратной связи преобразователь 8 напряжение частота - делитель 6. С выхода фазового детектора 5 снимается постоянное напряжение, величина которого определяется разностью фаз переменных сигналов на его входах. Преобразователь 8 напряжение - частота преобразует это напряжение в высокочастотные импульсы. Частота импульсов устанавливается автоматически такой, чтобы деление'ее делителем 6 на коэффициент п₍ давало бы входную частоту f₍ , поскольку только в этом слу' чае работа системы фазовой автоподстройки будет устойчивой. При этом сигнал на выходе делителя 6 устанав ливается с точностью до неизменного фазового сдвига по отношению к входному сигналу, поступающему из сети. Импульсы на входе делителя 7 имеют частоту f, = (f «ч ± 4f)·п₄ . После деления на коэффициент η_α сигнал частотой f₂ = f,/n₂ ^и (f_(n tif) ⁿ< noступает на инвертор 9 и затем на обмотку 3 управления двигателя. Вал двигателя начинает совершать колебания с частотойThe mains voltage is supplied to the field winding 2 and to the input of the phase detector 5, which compares the incoming signal in phase with the feedback signal from the divider 6 to the second input of the phase detector 5 and having the same frequency monitored by the feedback channel converter 8 voltage frequency - divider 6. A constant voltage is removed from the output of the phase detector 5, the value of which is determined by the phase difference of the variable signals at its inputs. Converter 8 voltage - frequency converts this voltage into high-frequency pulses. The pulse frequency is automatically set so that dividing it by a factor of 6 by factor n ₍ giving the input frequency f ₍ since only in this case the operation of the phase-locked loop system will be stable. In this case, the signal at the output of the divider 6 is set to within phase shift with respect to the input signal coming from the network.The pulses at the input of the divider 7 have a frequency f, = (f “h ± 4f) · n _4. After dividing by the coefficient η _{α the} signal has a frequency of f ₂ = f, / n ₂ ^and _{(f ⁽ⁿ} tif) _n <nostupaet the inverter 9 and then to the winding 3 councils eniya motor. The motor shaft begins to oscillate at a frequency

Ώ = Ω_Η(1+ if), где 51ч = * 2Tmf_|IH - номинальная частота колебаний;Ώ = Ω _Η (1+ if), where 51h = * 2Tmf _{| IH} is the nominal oscillation frequency;

m=(—-1) - регулировочный коэффициент ;m = (—- 1) is the adjustment coefficient;

f_|M - номинальная частота сети; г.- fif 6f ^β -τ— - относительное значение деf._u <^н виации частоты сети.f _{| M} is the rated frequency of the network; g. - fif 6f ^β -τ— is the relative value of def. _u < ⁿ

Изменяя коэффициенты .-деления п₍ и п_г , устанавливают требуемую частоту колебаний. Относительная нестабильность частоты колебаний £ Ω = i f невелика ( для сети 50+0,5 Гц, if = 1%), IBy changing the coefficients of the.-Division n ₍ and n _r , we establish the required oscillation frequency. The relative instability of the oscillation frequency £ Ω = if is small (for a network of 50 + 0.5 Hz, if = 1%), I

Таким образом, предлагаемое уст- ^!ройство позволяет повысить стабиль^хность частоты колебаний и расширить диапазон рабочих частот до долей герца в диапазоне мощностей привода от десятков ватт до десятков киловатт. Кроме того, такое устройство характеризуется простотой,повышенной надежностью, удобством в эксплуатации, позволяет организовать программное управление от микропроцессорных устройств .Therefore, the proposed installation is ^! The property makes it possible to increase the stability of ^the oscillation frequency and expand the range of operating frequencies to fractions of hertz in the range of drive powers from tens of watts to tens of kilowatts. In addition, such a device is characterized by simplicity, increased reliability, ease of use, allows you to organize software control from microprocessor devices.

Claims

A device for controlling a two-phase asynchronous motor in an oscillatory motion mode, comprising an AC source and a frequency converter, including an inverter, characterized in that, in order to expand operational capabilities by increasing the stability of the oscillation frequency and expanding the operating frequency region, a phase converter is introduced into the frequency converter detector, first and second frequency dividers and a voltage converter - frequency connected by the output to the inputs of the frequency dividers, input 3 - with the phase output a new detector, the inputs of which are connected to an AC source and the output of the first frequency divider, and the output of the second frequency divider is connected to the control input of the inverter.