SU1610588A1 - Стабилизированный вентильный электропривод с комбинированным управлением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к вентильным электроприводам, и может быть использовано в широкодиапазонных прецизионных системах электропривода. Целью изобретени   вл етс  повышение качества стабилизации частоты вращени  в широком диапазоне регулировани  путем улучшени  организации широтно-импульсной модул ции. Синхронный электродвигатель 1 стабилизированного вентильного электропривода с комбинированным устройством разгон етс  до момента времени, когда частотный компаратор 13 определит, что частота вращени  больше допустимой, определ емой величиной продольного скольжени  полей ротора и статора, при котором электродвигатель 1 может еще вт нутьс  в синхронизм. На тактовый вход модул тора 15 через мультиплексор 5 поступают импульсы с выхода блока 8 коррекции, и синхронный электродвигатель 1 переводитс  из режима вентильного электродвигател , работающего по сигналам датчика 2 положени  ротора, в синхронный режим традиционной синхронной машины. При этом стабилизаци  частоты и фазы вращени  синхронного электродвигател  осуществл етс  фазовым способом путем изменени  фазы напр жений преобразовател  частоты. 2 ил.

Description

ел

00

сх

. 1

3

16

Изобретение относитс  к электро- т«хнике, в частности вентильным электроприводам, и может быть использовано в имрокодиапаэонных прецизионных системах электропривода.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества стабилизации частоты вращени  в широком диапазоне регулировани  путем улучшени  организации шйротно-импульсной модул ции.

На фиг. 1,представлена структурно функциональна  схема стабилизированного вентильного электропривода с комбинированным управлением; на фиг. 2 - принципиальна  схема т- фазного широтно-импульсного модул тора о

Стабилизированный вентильньй электропривод с комбинированным управлением содер сит т-фазный синхрон- ньш электродвигатель 1 (фиг 1), с валом которого механически св заны датчик 2 положени  ротора и датчик 3 частоты вращени , а  корна  обмотка подключена к выходам преобразо- . вател  4 частоты, мультиплексор 5 с п тью входами, первый информацион- ньш вход которого подключен к выходу датчика 3 частоты вращени , второй информационный вход через делитель

6частоты подключен к выходу генератора 7 опорной частоты, а третий информационный вход через блок 8 коррекции подключен к выходу фазового дискриминатора 9, первый вход которого подключен к выходу генератора

7опорной частоты, а второй - к вы- х:оду датчика 3 частоты вращени  о Вход п ервого триггера 10 подключен к выходу фазового дискриминатора 9 а выход соединен с вторым входом блока 8 коррекции, четвертым адресным входом элемента 2И 11, второй аход которого подключен к выходу датчика 2 положени  ротора и соединен с выходом второго триггера 12, к выходу которого подключен п тый гщресньш вход мультиплексора 5с, Вхо частотного компаратора 13 подключен к выходу датчика 3 частоты вращени  а выход - к первому входу управл емого генератора 14 частоты, второй вход которого подключен к выходу первого триггера 10, а выход - к вх ду управлени  глубиной модул ции т-фазного широтно-импульсного модул тора 15, второй тактовьй вход которого подключен к выходу логического

5

588

элемента 2И 11, а установочной вход - к выходу мультиплексора 5„

т-фазный широтно-импульсный модул тор 15 выполнен в виде основного счетчика 16 (фиг„ 2) с установочным и тактовым входами, к цифровым выходам которого подключены входы четырех посто нных запоминающих устройств

Q (ПЗУ) 17-20, к выходам первого из которых подключены первые входы шести логических элементов 2И 21, вторые входы которых попарно объединены и подключены к выходам соответственс но трех дополнительных счетчиков

22-24, информационные входы которых подключены соответственно к выходам второго 18, третьего 19 и четвертого 20 ПЗУ. Тактовые входы упом нутых

Q счетчиков объединены и подключены к выходу формировател  25 импульсов, а объединенные вычитающие входы  вл ютс  входом управлени  глубиной модул ции.

Стабилизированный вентильный электропривод с комбинированньм управлением работает следуюшдм образом.

При пуске на тактовый вход т-фазного щиротно-импульсного модул тора 15 через мультиплексор 5 подаютс  импульсы с выхода делител  6 частоты При этом первый 10 и второй 12 триггеры наход тс  в нулевом состо нии и на обоих адресных входах мультиплексора 5 - логические нули

В этом случае сигналы управлени  преобразователем 4 частоты формируютс  модул тором 15 с частотой несколько ниже частоты приемистости синхронного электродвигател  1. Ротор синхронного электродвигател  1 начинает проворачиватьс  до момента по влени  импульса на выходе датчика 2 положени  ротора, которьш переключает триггер 12 в единичное состо ние и устанавливает модул тор 15 в начальное состо ние„ При этом на тактовьй вход модул тора 15 через мультиплексор 5 подаютс  импульсы напр жени  с выхода датчика 3 частоты вращени , частота которых повьш1а- етс  по мере разгона электродвигател  1. Синхронный электродвигатель 1 разгон етс  до момента времени, когда частотный компаратор 13 опре- 5 делит, что частота вращени  больше допустимой, определ емой величиной предельного скольжени  полей ротора и статора, при котором электродвига0

5

0

45

50

51610588

тель 1 может еще вт нутьс  в синхро

низм. При этом частота импульсов на выходе управл емого генератора 14 частоты повышаетс , что приводит к дискретному уменьшению глубины модул ции импульсов на выходах модул тора 15. Таким-образом обеспечиваетс  груба  стабилизаци  частоты вращени  электродвигател  при изменении напр жени  питани , момента сопротивлени  и температуры окружающей ср еды.

В моменты времени, когда фазы частот на Выходе генератора 7 опорной частоты и на выходе датчика 3 частоты вращени  совпадают, на выходе фазового дискриминатора 9 по вл ютс  импульсы, которые переключают тригге 10 в единичное состо ние. По этому сигналу на выходе триггера 10 блокируетс  прохождение импульсов с датчика 2 положени  ротора через логи- ческий элемент 2И 11 на установочный вход модул тора 15 и разрешаетс 

прохождение импульсов с фазового дискриминатора 9 на вход блока 8 коррекции . На тактовый вход модул тора 15 через мультиплексор 5 поступают импульсы с выхода блока 8 коррекции и синхронный электродвигатель 1 переводитс  из режима вентильного электродвигател , работающего по сигналам датчика 2 положени  ротора, в синхронный режим тради1тонной син- хронной машиныо При этом стабилизаци  частоты и фазы вращени  синхронного электродвигател  в синхронном режиме осуществл етс  фазовым способом , путем изменени  фазы напр же- НИИ преобразовател  4 частоты.

Импульсы управлени  силовыми вентил ми преобразовател  4 частоты формируютс  т-фазньм широтно-импульсным модул тором 15. По сигналу с датчи- ка 2 положени  ротора счетчик 16 устанавливаетс  в нулевое состо ние и  вл етс  счетчиком интервалов, на которые разбит период импульсов управлени  -вентил ми преобразовател  4 частоты.

В ПЗУ 18-20 записаны, например, дл  случа  синусоидальной формы ЭДС вращени , значени  квазисинусоид дл  соответствующих фаз Число, записан- ное в i-ю  чейку пам ти ПЗУ 18, 19 или 20, определ етс  путем округлени  до целых чисел вычисленного по формуле

31п и /2п

K1J 11

.Ш1/2п. г и-)(

72п-- 2п

5

0

д

5

0 0

5 0

где 1 - номер  чейки пам ти ПЗУ, или номер интервала, илц текущее значение числа в счетчике 16;

2п - число интервалов за период (выбираетс  кратным числу фаз  корной обмотки); К - разность ПЗУ. Таким образом, за счет определенной организации работы ш-фазного щи- ротно-импульсного модул тора обеспечиваетс  повьшение качества стабилизации частоты вращени  в широком диапазоне регулировани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизированный вентильный электропривод с комбинированным управлением, содержащий т-фазньп1 синхронный электродвигатель, с валом которого механически св заны датчики положени  ротора и частоты вращени , а  корна  обмотка электродвигател  под1слючена к выходам преобразовател  частоты, мультиплексор с п тью входами , первый 113 которых подключен к выходу датчика частоты вращени , второй вход мультиплексора подключен через делитель частоты к выходу генератора опорной частоты, а третий вход через блок коррекции, снабжен- ньш вторым входом, - к выходу фазового дискриминатора, первый вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а второй вход фазового дискриминатора - с выходом датчика частоты вращени , первый триггер, вход которого подключен к выходу фазового дискриминатора, а выход триггера соединен с вторым входом блока коррекции, четвертьп 5 входом мультиплексора и первым входом логического элемента 2И, второй вход которого подключен к выходу датчика положени  ротора и к входу второго триггера, выходом соединенного с п тым входом мультиплексора, час- тотньш компаратор, входом подключенный к выходу датчика частоты вращени  , отличающийс  т ем, что, с целью повьЕиени  качества ста- билизац1-1и частоты вращени  в широком диапазоне регулировани  путем улучшени  организации широтно-импульсной .модул щш, введены управл емой генератор частоты с двушг входамн и т- фазный широтIIorи шyльcный модул тор с: трем  входами, выполненный в виде (5СНОВ) го счетчика с установочными тактовыми входами, четырех посто нных запоминающих устройств трех до- польштельных счетчиков с информащюн ными, тактовыми и вычитающими входами , формировател  имульсов и шести логических элементов 2И, нри этом к цифровым выходам основного счетчика подключены входы четьрех посто нных запоминающих устройств, к выходам первого из которых подключены первые входы шести логичес1шх элементов 2И, вторые входы которых попарно объединены и нодюночены к выходам соответствую1Щ-1х дополнительных счетчиков , информационные входы которых подключены к выходам соответственно второго, третьего и четвертого посто нных запоминающих устройств, гактовые входы указанных счетчиков

   гпанова ый

   Фиг.2

   ,

   Редактор А.Маковска 

   Составитель М. Сон Техред .М.Дидык

   Заказ 3744

   Тираж 451

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   5

   0

   объединены и соединены с выходом формировател  импульсов, а объединенные вычнтающе входы дополните :ь- ных счетчиков образуют вход управлени  глубиной модул ции широтно-им- пульсного модул тора, установочный и тактовый входы которого, образованные установочным и. тактовым входами основного счетчика, подключены соответственно к выходам мультиплексора и логического элемента 2И. вентильного электропривода, а вход, равлени  глубиной модул ции соединен с выходом з равл емого генератора частоты, вькоды широтно-импульсного модул тора, образованные выходами логических элементов 2И, подключены : к входам управлени  преобразовател  : частоты, первый вход управл емого генератора частоты соединен с выходом частотного компаратора, а вто- ,рой вход - с выходом первого триггера

   ,

   Корректор Т. Колб

   Подписное