SU1552334A1 - Частотно-управл емый электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  т говыми асинхронными электродвигател ми, в частности в электроприводе электромобил . Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности и эффективности рекуперативного торможени . Частотно-управл емый электропривод содержит т говый асинхронный электродвигатель 1, преобразователь 2 частоты, датчик 3 частоты вращени , переключатель 4 т га-торможение, регул тор 5 тока, регул тор 6 частоты вращени , блок 7 управлени  преобразователем частоты, датчик 8 тока статора, блок 9 формировани  кода управлени , задатчик 10 момента, умножающий цифроаналоговый преобразователь 11, источник питани  /аккумул торную батарею/ 12. За счет формировани  сигналов управлени  преобразователем 2 частоты с помощью блока 9 формировани  кода управлени , умножающего цифроаналогового преобразовател  11, регул торов тока 5 и частоты вращени  6 на основе сигналов по току статора, частоте вращени  электродвигател  1 и задатчика 10 момента обеспечиваетс  снижение максимального потребл емого от источника 12 питани  тока при разгоне электромобил , увеличение тормозного момента в зоне скоростей движени  от 20 до 50 км/ч, увеличение тока, отдаваемого в источник питани  при торможении. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  т говыми асинхронными электродвигател ми в частности в электроприводе электромобил .

Цель изобретени  - повышение экономичности и эффективности рекуперативного торможени .

На фиг. 1 приведена структурна  схема электропривода; на фиг. 2 и 3 - диаграммы, по сн ющие его работу.

Частотно-управл емый электропривод , содержит т говый асинхронный

1

электродвигатель 1, преобразователь 2 частоты, датчик 3 частоты вращени , переключатель k т га - торможение, регул тор 5 тока, регул тор 6 частоты вращени , блок 7 управлени  преобразователем частоты, датчик 8 тока статора, блок 9 формировани  кода управлени , задатчик 10 момента, умножающий цифроаналоговый преобразователь 11. Выводы статорной обмотки т гового асинхронного электродвигател  1 соединены с выходами преобразовател  2 частоты, силовой вход которого подключен к первичному источнику питани  - аккумул торной батарее 12. Выход датчика 8 тока статора соединен с первым входом регул тора 5 тока. Выход датчика 3 частоты вращени  соединен с первым входом

о

регул тора 6 частоты вращени , второй вход которого соединен с первым выходом переключател  4 т га - торможение , второй выход которого подключен к первому входу блока 9 формировани  кода управлени , второй вход которого соединен с выходом датчика 3 частоты вращени . Выходы блока 9 формировани  кода управлени  и задатчика 10 момента соединены сооветственно с первым и вторым входами умножающего цифроаналогового преобразовател  11, первый и второй выход которого соединены соответственно с третьим входом регул тора 6 частоты вращени  и вторым входом регул тора

5тока. Выходы регул тора 6 частоты вращени  и регул тора 5 тока соединены соответственно с первым и вторым входами блока 7 управлени  преобразователем 2 частоты.

На фиг. 2 и 3 показаны сигналы на входах регул тора 5 тока и регул тор

6частоты вращени , поступающие с умножающего цифроаналогового преобразовател  11: крива  О1 Л В С и кри

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ва  II соответственно дл  режимов т ги и торможени  (пр ма  О1 А1С и пр ма  I соответствуют известному устройству ) , а также кривые изменени  тока источника питани  1р - крива  ОАС и пр ма  II соответственно дл  режимов т ги и торможени  (крива  ОАВС и крива  I соответствуют режимам работы известного устройства).

Электропривод работает следующим образом.

В режиме т ги при наличии сигнала на выходе задатчика 10 момента с выходов умножающего цифроаналогового преобразовател  11 на входы регул тора 6 частоты и регул тора 5 тока поступают задающие воздействи  определ емые как величиной сигнала задатчика 10 момента, так и частотой вращени  двигател  1. Одновременное регулирование уставок фазного тока и абсолютного скольжени , определ емое сигналом на выходе умножающего цифроаналогового преобразовател  11, обеспечивает частотно-токовое регулирование двигател  1 по минимуму (Ъазного тока. При этом потери в природе минимальны.

При значени х частоты вращени  двигател  1 в диапазоне от 0 до f (фиг. 2) сигнал на выходе умножающего цифроаналогового преобразовател  11 определ етс  сигналом на выходе задатчика 10 момента и неизменен от частоты.

При значени х частоты вращени  двигател  1 в диапазоне от fw блок 9 формировани  кода управлени  обеспечивает изменение сигнала на выходе умножающего цифроаналогового преобразовател  11 при максимальном значении напр жени  на выходе задатчика 10 момента в соответствии с кривой A B G . При этом обеспечиваетс  меньшее по сравнению с известным устройством потребление тока источника 12 питани  (аккумул торной батареи ) . В режиме рекуперативного торможени  блок 9 формировани  кода управлени , воздейству  на умножающий цифроаналоговый преобразователь 11, обеспечивает изменение сигналов задани  момента на входах регул торов 5 тока и 6 частоты вращени  в соответствии с кривой II (фиг. 3) при максимальном значении сигнала на выходе задатчика 10 момента.

51

При этом по сравнению с известным устройством возрастает значение тормозного момента и величина энергии, отдаваемой в источник 12 (аккумул торную батарел). В регул торе 6 частоты вращени  обеспечиваетс  стабилизаци  частоты абсолютного скольжени  (частоты тока ротора) асинхронного т гового двигател  1. На вход регул тора 6 частоты вращени  поступают сигналы задани  (с выхода умножающего цифрезналогового преобразовател  П), обратной св зи по частоте вращени  (с датчика 3 частоты вращени ) и сигнал с выхода переключател  А т га - торможение.

На выходе регул тора 6 частоты вращени  формируетс  частота тока статора, котора  определ етс  как: в режиме т ги

f« fco+f«

в режиме рекуперативного торможени  i

где { - частота вращени  ротора; . fЈK- частота тока ротора.

В регул торе 5 тока обеспечиваетс  стабилизаци  фазного тока асинхронного т гового двигател  1. При этом на вход регул тора 5 тока поступают сигналы задани  (с выхода умножающего цифроаналогового преобразовател  11) и обратной св зи по фазному току двигателе (с датчика 8 тока статора ) .

Блок 7 управлени  преобразователем частоты обеспечивает регулирование на пр жени  силового преобразовател  2 с помощью тиротно-импульсной модул ции (ШИМ) по синусоидальному закону за период выходной частоты. На выходе блока 7 управлени  формируютс  одиночные импульсы дл  включени  коммутирующих тиристоров и серии импульсов дл  включени  главных тиристоров преобразовател  2 частоты. Преобразователь 2 частоты выполнен по схеме трехфазного инвертора напр жени  и преобразует напр жение источника 12 питани  в трехфазное переменное напр жение, частота которого регулируетс  от 0,8 до 100 Гц.

52334 6

Таким образом, предлагаемое изобретение позвол ет по сравнению с известным примерно на 20% снизить максимальный потребл емый от источника

D

питани  ток при разгоне электромобил , увеличить тормозной момент электродвигател  не менее чем в 2 раза в зоне скорости движени  от 20 до Ю 50 км/ч, увеличить значение тока, отдаваемого в источник питани  при торможении, что дополнительно увеличивает запас хода электромобил .

Claims (1)

15 Формула изобретени  Частотно-управл емый электропривод , содержащий т говый асинхронный электродвигатель, выподы статорной обмотки которого соединены с выходами

20 преобразовател  частоты, датчик частоты вращени  электродвигател , выход которого соединен с первым входом регул тора частоты пращени , выход которого подключен к первому входу

2G блока управлени  преобразователем частоты , датчик тока статора электродвигател  , выход которого соединен с первым входом регул тора тока, выход которого подключен к второму входу

30 блока управлени  преобразователем частоты , переключатель т га - торможение , первый выход которого соединен с вторым входом регул тора частоты вращени , задатчик момента, о т л и35 чающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности и эффективности рекуперативного торможени , введены блок формировани  кода управлени  и умножающий цифрезналоговый 40 преобразователь, переключатель т га - торможение снабжен вторым выходом, соединенным с первым входом блока формировани  кода управлени , второй вход которого соединен с выходом

45 датчика частоты вращени , выход блока формировани  кода управлени  соединен с первым входом умножающего цифроаналогового преобразовател , второй вход которого подключен к выходу за0 датчика момента, первый и второй выходы умножающего цифроаналогового преобразовател  соединены соответственно с третьим входом регул тора частоты вращени  и с вторым входом ре55 гул тора тока.

If .L

«н и

to VO Ј:

A1

rw

ч

4 «.

8 5«

«

SE

4е

Г

5 «o «M

Jtfj и) fuj Фиг.Ъ

(J

-

/

-