SU1455381A1 - Частотно-регулируемый электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в металлорежущих станках и конвейерных лини х. Целью изобретени   вл етс  повышение перегрузочной способности электропривода при измен ющемс  количестве работающих электродвигателей . Частотно-регулируемый электропривод содержит п асинхронных двигателей 5,...5„, статорные обмотки которых через инвертор 3 напр жени , фильтр 2 и выпр митель 1 подключены

Description

1

Изобретение относитс  к злектро- Цхнике и может быть использовано дл  управлени  частотно-регулируемы- ии злектроприводами металлорежущих ;танков, выемочных машин, конвейер- ibix линий и т.д.

Цель изобретени  - повышение перегрузочной способности злектропривода 1ри измен ющемс  количестве работаю- |щих злектродвигателей. ; На чертеже представлена функцио- |нальна  схема злектропривода.

Частотно-регулируемый злектропри- вод содержит последовательно соединенные между собой управл емый выпр митель 1, фильтр 2, инвертор 3 напр жени , выход которого через коммутаторы 4, ,44...4,, подключен к п асинхронным электродвигател м 5f,5... ...5v,, блок 6 управлени  выпр мителем и блок 7 управлени  инвертором, выходом подключенные соответственно к выпр мителю 1 и инвертору 3 напр жени . Электропривод включает регул тор 8 тока, регул тор 9 ЭДС, задат- чик 10 интенсивности, вькод которого присоединен к блоку 7 управлени  инвертором , датчик 11 входной цепи, выпр мител , блок 12 измерени  внутренней ЭДС, первый 13 и второй 14 блоки

сравнени . Выход регул тора 8 тока присоединен к входу блока 6 управлени , к входу регул тора 8 тока при- . соединен выход первого блока 13 сравнени , к первому входу которого при- соединен выход регул тора 9 ЭДС, а к второму - выход датчика 11 тока входной цепи уйравл ющего выпр мител . n Выход второго блока 14 сравнени  присоединен к входу регул тора 9 ЭДС, первый его вход йрисоединен к выходу задатчика 10 интенсивности, а второй - к выходу блока 12 измерени  5 внутренней ЭДС электродвигателей.

Блок 12 измерени  внутренней ЭДС in асинхронных двигателей включает три однофазных трансформатора 15,16, 17.тока, модели цепи фаз статорной 0 обмотки асинхронных двигателей 18, 19, 20, первьй 21 и второй 22 выпр мители , трехфазный трансформатор 23 и сумматор 24. Первичные обмотки трансформаторов 15, 16,17 тока вклю- 5 чены в цепи соответствующих фаз общей цепи питани  п.асинхронных двигателей .

Кроме того, злектропривод содер- жит п датчиков 25,-25„ контрол  рабо- 30 ты асинхронных злектродвигателей, п блоков управлени  ключами 26,,26 цепи исключаютс  соответствующие ветви с сопротивлени ми z.

Таким образом, фазна  модель 18, 19, 20 статорной цепи электродвигателей при измен ющемс  количестве работающих электродвигателей автоматически измен етс  и всегда соответствует параметрам фактической статорной цепи п работающих двигателей. Вследствие этого измер ема  внутренн   ЭДС двигателей всегда соответствует фактической ЭДС группы работающих электродвигателей. Сигнал, пропорциональный внутренней ЭДС, получаетс  на выходе сз мматора 24, выполн ющего операцию в соответствии с формулой (1).

Отношение внутренней ЭДС электродвигателей к основной частоте вращени  пол  статора у данного устройства автоматически поддерживаетс  посто нным независимо от числа подключенных к инвертору 3 электродвигателей , и поэтому перегрузочна  способность электропривода и его моментные характеристики выше, чем у прототипа что позвол ет повысить производительность- электропривода.

Таким образом, введение датчиков контрол  работы механизмов, управл емых ключей и блоков управлени  ключами , а также выпохшение фазной модели статорной цепи в виде параллельного соединени  ветвей, содержащих последовательно соединенные резистор,катушка- индуктивности и управл емый от датчиков контрол  работы электродвигателей ключ, позволили обеспечить более точное измерение внутренней ЭДС при изменении количества подключенных к инвертору напр жени  электродвигателей и за счет этого по сравнению с базовым устройством повысить перегрузочную способность н производительность электропривода.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Частотно-регулируемый электропривод , содержащий п асинхронных двигателей , последовательно соединенные между собой управл емый вьшр митель, фильтр и инвертор напр жени , выход которого через коммутаторы подключен к статорным обмоткам п асинхронных двигателей, блок управлени  вьшр ми- телем, блок управлени  инвертором, входом подключенньй к выходу задатчика интенсивности, регул тор тока, выход которого соединен с входом блока управлени  выпр мителем, регул тор ЭДС, первый блок сравнени , первый вход которого соединен с выходом регул тора ЭДС, а второй вход - с выходом датчика тока входной цепи управл емого выпр мител , блок измерени 

   О внутренней ЭДС п асинхронных двигателей , который составлен из трех однофазных трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены в цепь соответствующих фаз статорной

   5 обмотки асинхронных двигателей, трех-, фазного трансформатора напр жени  и моделей цепи фаз статорной обмотки асинхронных двигателей,-кажда  из которых выполнена в виде цепочки по0 следовательно соединенных между собой резистора и катушки индуктивности, первые выводы указанных цепочек моделей ипервые вьшоды вторичных обмоток однофазных трансформаторов тока объе5 динены в общую точку, двух выпр мителей и сумматора, входы которого соединены с выходами указанных выпр мителей , а выход сумматора образует выход блока измерени  внутренней ЭДС,

   0 входы первого выпр мител  соединены с вторичной обмоткой трехфазного трансформатора напр жени , первична  обмотка которого подключена к выходу инвертора напр жени , первый вход

   g второго выпр мител  соединен с одним из выводов цепи модели соответствующей фазы статорной обмотки асинхронного двигател  и одним из выводов вторичной обмотки однофазного тран0 сформатора тока этой же фазы, второй элемент сравнени , первый вход которого соединен с выходом задатчика интенсивности, а .второй вход - с выходом блока измерени  внутренней ЭДС

   g двигателей, отличающийс  тем, что, с целью повышени  перегрузочной способности электропривода при измен ющемс  количестве работающих асинхронных двигателей, введены

   Q п датчиков контрол  работы асинхронных двигателей, Зп управл емых клнэ- чей и п блоков управлени  введенных ключей, вход каждого из которых соединен с выходом одного из п упом нуg тых датчиков контрол , а модель соответствующей фазы статорной обмотки одного из двигателей снабжена п-1 цепочками, выполненными аналогично основной цепочки этой модели, каждый

   26„. Мендель цепи фазы статорной обмотки каждого электродвигател  выполнена в виде цепочки последовательно соединенных управл емого ключа

   e- - - nct резистора ... (фаза А), . .. . .. 28 „ь(фаза В), 28 ... 28 „ (Фаза С) ; катушки индуктивности ..,29, 29,6...29,6, 29,е ...29

   лд

   Трехфазный трансформатор 23 входом подключен к выходу инвертора 3, а выходом через вьшр митель 21 - к первому входу сумматора 24, Первые вьшоды соответствующих цепочек 28, 29, 27 объединены с первыми выводами однофазных трансформаторов 15, 16, 17 в общую точку, а вторые выводы цепочек 28, 29, 27 и вторичной обмотки соответствующего этой модели трансформатора тока 15,16,17 объединены и присое- дирены к соответствующим входам второго выпр мител  22, выход которого присоединен к второму входу сумматора 24. Выход сумматора 24 образует выход блока 12 измерени  внутренней ЭДС п асинхронных электродвигателей и присоединен к входу второго блока 14 сравнени . Управл емые входы управ

   л емых ключей 27 ., , 27,g . . . ...27пв, ...27пс через блоки 26,, 26. ..26 упраь1ени  ключами присоединены к выходам датчиков 25, 25j...25n режима работы п асинхронных двигателей 5, 52,..5п.

   Устройство работает след ющим образом .

   На вход задатчика 10 интенсивности поступает сигнал управлени  Uu, ко30

   z,R,+jwL,; z,,j+jaLi;

   .

   где R,,Rj... L, ,L,j...Ln - актив- 2g Hoe сопротивление резистора 28 и индуктивность катушки 29 фазы асинхронных электродвигателей; Q - кругова  частота основной гармоники напр жени  инвертора 3.

   торый через блок 7 управлени  инвертором 40 Если определ ет частоту пол  статора асинхронных ; двигателей 5,, 5... 5,и  вл етс  заданием ЭДС электродвигателей на первом входе второго блока 14 сравнени . На другой вход блока 14 сравнени  поступает сигнал с выхода блока 12 измерени  ЭДС асинхронных двигателей. При этом сигнал с выхода второго блока 14 сравнени  с помощью

   регул тора 9 ЭДС и регул тора 8 тока, gQ торной цепи электродвигател  включает воздейству  на управл емый выпр ми- параллельно соединенные ветви, с оот- тель 1 через блок 6 управлени  выпр - ветствующие только тем электродвигап-й двигатель 5 подключен с помощью соответствующего коммутатора 4f, к выходу инвертора 3 напр жени  и работает, то на выходе соот ветствующего датчика 25 контрол  45 работы двигател  по вл етс  сигнал, который через соответствующий блок 26 управлени  открьгоает соответствующие управл емые ключи 27, 27„д, 27pf и фазна  модель 18, 19, 20 ста

   455381.

   Блок }2 измерени  внутренней ЭЦС двигателей определ ет величину внутренней ЭДС электродвигателей по урав нению

   0

   5

   0

   . ,-1,- г,,, (1) где и - напр жение на выходе тора 3 напр жени , измер етс  трансфо рматором 23 и пропорционально сигналу .на выходе первого вьшр мител  21; I, - ток электродвигателей, изме- р етс,  трансформаторами тока 15,16,17;

   падение напр жени  на сопро- пшлении статорной цепи, снимаетс  с выхода второго выпр мител  22; эквивалентное сопротивление цепей статора, подключенный электродвигателей, определ емое по формуле

   1,эке,5эьб

   20

   25

   30

   1 +1, 1 .., i , экб 2i 5 2 и

   Сопротивлени  z, ,2,. . .2 цепи

   статора п асинхронных двигателей

   равны

   z,R,+jwL,; z,,j+jaLi;

   .

   где R,,Rj... L, ,L,j...Ln - актив- 2g Hoe сопротивление резистора 28 и индуктивность катушки 29 фазы асинхроных электродвигателей; Q - кругова  частота основной гармоники напр жени  инвертора 3.

   40 Если

   gQ торной цепи электродвигател  включает параллельно соединенные ветви, с оот- ветствующие только тем электродвигап-й двигатель 5 подключен с помощью соответствующего коммутатора 4f, к выходу инвертора 3 напр жени  и работает, то на выходе соот ветствующего датчика 25 контрол  45 работы двигател  по вл етс  сигнал, который через соответствующий блок 26 управлени  открьгоает соответствующие управл емые ключи 27, 27„д, 27pf и фазна  модель 18, 19, 20 ста

   мителем, устанавливает напр жение на выходе инвертора 3 напр жени  и величину внутренней ЭДС асинхронных двигателей . Электропривод работает с поддержанием отношени  внутренней ЭДС к частоте пол  статора посто нным .

   тел м, которые наход тс  в работе. Если п-й электродвигатель отключен, 55 то сигнал на выходе соответствующего датчика 25„ контрол  работы отсутствует и соответствующие управл емые ключи 27пд , 27„0 , 27ис закрыты, из фазной модели 18, 19, 20 статорной

   . 14553818,

   из 3n управл емых ключей включенветствующего этой модели однофазного

   последовательно в одну из цепочектрансформатора объединены и соединесоответствующей модели, вторые выво-ны с соответствующим входом второго

   ды цепочек и вторичной обмотки соот-выпр мител .

   h