SU1629955A1 - Способ управлени асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов, в частности дл  управлени  высокоскоростными асинхронными электродвигател ми. Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат . Способ управлени  асинхронным электродвигателем заключаетс  в следующем . Определ ют угол сдвига между током и напр жением, сравнивают его с уставкой и при их положительной разности увеличивают угол открыти  симисторов до тех пор, пока разница между текущим значением угла сдвига и уставкой не станет равна нулю, после чего угол открыти  симисторов поддерживают посто нным. Одновременно измер ют ток в одной из фаз электродвигател , определ ют значение производной тока и моменты изменени  знака производной . В эти моменты определ ют максимальное и минимальное значени  токов и их отношение . Сравнивают его с заданным и, если текущее значение отношени  равно заданному , а разница между текущим значением угла сдвига и уставкой не равна нулю, то угол открыти  симисторов поддерживают посто нным до тех пор, пока не нарушитс  равенство между измеренным отношением токов и его заданным значением. Если указанное отношение становитс  меньше заданного , то продолжают увеличивать угол открыти  симисторов, а если больше заданного , то формируют команду на полное открытие симисторов. 2 ил., 1 табл. и (Л

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов, в частности дл  управлени  высокоскоростными асинхронными электродвигател ми.

Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат.

На фиг. 1 показана структурна  схема устройства, реализующего способ управлени  асинхронным электродвигателем; на фиг. 2 - диаграммы тока и напр жени  электродвигател .

Устройство дл  реализации способа управлени  электродвигателем содержит силовой симисторный коммутатор 1, датчик 2 тока, цифроаналоговый преобразователь 3, датчик 4 нул  тока с двум  выходами, датчик 5 угла сдвига фаз, блок 6 сравнени , регул тор 7 угла, система 8 импульсно-фа- зового управлени , блок 9 вычислени . Входы симисторного коммутатора I соединены с входами датчика 2 тока, датчика 4 нул  тока и датчика 5 угла сдвига фаз и предназначены дл  подключени  к зажимам питающей сети. Выход датчика 2 тока соединен с входом цифроаналогового преобразовател  3, выходы которого соединены с входами данных блока 9 вычислени , стартовый и

о го

со

CD СП

сд

токовый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами датчика 4 нул  тока. Вход уставки блока 9 вычислени  предназначен дл  подачи сигнала задани  отношени  токов.

Выход датчика 5 угла сдвига фаз соединен с первым входом блока 6 сравнени , второй вход которого предназначен дл  подачи сигнала уставки по углу сдвига. Выход блока 6 сравнени  соединен с первым входом регул тора 7 угла, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока 9 вычислени . Выход регул тора 7 угла соединен с входом системы 8 им- пульсно-фазового управлени , выход которой соединен с управл ющим входом симисторно- го коммутатора 1, выходы которого предназначены дл  подключени  к зажимам ста- торной обмотки электродвигател .

Устройство работает следующим образом .

Датчик 2 тока формирует на выходе сигнал, пропорциональный току одной из фаз, который поступает на вход преобразовател  3, на выходе которого формируетс  «-разр дный цифровой сигнал, соответствующий мгновенному значению фазного тока. Датчик 4 нул  тока вырабатывает на первом выходе импульс вс кий раз, когда ток начинает отличатьс  от нулевого значени  (U, фиг. 2), а на втором выходе - импульс вс кий раз, когда ток достигает нулевого значени  (Uiz, фиг. 2).

Блок 9 вычислени  функционирует следующим образом.

При поступлении импульса на стартовый вход V блок 9 начинает циклически считывать п-разр дный цифровой сигнал D и записывать его в последовательные  чейки пам ти, наход щиес  внутри блока 9 вычислени . Процесс считывани  оканчиваетс  при поступлении импульса на стоковый вход V 2. Таким образом в пам ть блока 9 записываетс  т значений фазного тока, где число т определ етс  временем работы преобразовател  3. Затем блок 9 «просматривает содержимое пам ти и по значени м тока вычисл ют производную Д//А/ и запоминаютс  значени  тока /; , соответствующие тем моментам, где мен етс  знак производной. Далее из всех значений Ј выбираютс  максимальное /макс и минимальное /мин и вычисл етс  их отношение ./ //ми. Если вычисленное значение К.Кз, то блок 9 вычислени  формирует уровень логической единицы на первом выходе Qi, a на втором QV и третьем Qs выходах - уровни логического нул . Если , то формируетс  уровень логической единицы на втором выходе Q2, а на первом Qi и третьем Qa выходах - уровни логического нул , при формируетс  уровень логической единицы на третьем выходе Qa, а на первом Qi и втором

Ор выходах - уровни логического нул , что по сн етс  таблицей истинности.

0

5

0

5

0

5

0

5

Блок 6 сравнени  вырабатывает сигнал, равный разности текущего значени  ф угла сдвига между током и напр жением и его заданного значени  сро.

Регул тор 7 угла при сигнале логической единицы на цтором входе задает значение угла а открыти  снмисторов по сигналу блока 6 сравнени  таким образом, что значение /ф-(fo/ становитс  минимальным. При сигнале логической единицы на третьем входе регул тор 7 угла формирует значение , а при сигнале логической единицы на четвертом входе поддерживает угол управлени  симисторами посто нным и равным предыдущему значению угла. Система 8 импульсно-фазового управлени  по значению угла управлени  а формирует импульсы управлени  симисторами в моменты времени, соответствующие значению угла а.

Пусть система работает в стационарном режиме и , при этом В этот момент происходит изменение нагрузки, а следовательно , изменение угла ф. Регул тор 7 угла начинает измен ть значение угла а, а следовательно, начинает измен тьс  значение напр жени  на двигателе, причем если з процессе регулировани  , то блок 9 вычислени  формирует уровень логической единицы на первом выходе Qi и регул тор 7 угла реализует заданный закон (ф).

Если в процессе регулировани  вычисленное значение К становитс  больше Кз, то блок 9 вычислени  формирует уровень логической единицы на втором выходе Q2, регул тор 7 угла формирует значение угла , напр жение на двигателе становитс  максимальным, ток в двигателе синусоидальным , значение К. становитс  меньше Кз и на втором выходе Q2 блока 9 формируетс  уровень логического нул , на первом выходе Q: - уровень логической единицы и регул тор 7 угла начинает вновь отрабатывать закон управлени  (f).

Если в процессе регулировани  напр жение на двигателе, а следовательно, и ток станут такими, что выполн етс  . условие , то блок 9 вычислени  формирует уровень логической единицы на третьем выходе Q3 и регул тор 7 угла перестает измен ть угол «1 оставл   его посто нным.

Таким образом отслеживание формы кривой тока в фазе и осуществление регулировани  при любом существенном изменении нагрузки с номинального напр жени  позвол ет получить высокие значени  энергетических показателей на всем диапазоне изменени  нагрузки и исключить возможность опрокидывани  двигател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки, при котором фиксируют момент перехода через нуль тока и напр жени , определ ют угол сдвига между током и напр жением, сравнивают его с уставкой по углу сдвига между током и напр жением и при их положительной разности увеличивают угол открыти  симисторов до тех пор, пока разница между текущим значением угла сдвига между током и напр жением и уставкой по углу не станет равна нулю, после чего угол открыти  симисторов поддерживают равным текущему значению, одновременно измер ют ток в од

   ной из фаз асинхронного электродвигател , отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат, дополнительно определ ют значение производной измеренного тока, определ ют моменты изменени  знака производной и в указанные моменты определ ют максимальное и минимальное значени  токов из измеренных и их отношение сравнивает его с заданным, определ ющим ограничение регулировани  напр жени  снизу , и если текущее значение указанного отношени  равно заданному значению, а указанна  разница между текущими значением угла сдвига между током и напр жением и уставкой по углу сдвига не равна нулю, то поддержание открыти  симисторов на уровне текущего значени  осуществл ют до тех пор пока не нарушитс  равенство между текущим значением отношени  максимального и минимального токов и его заданным значением и, если указанное отношение токов становитс  меньше заданного значени , продолжают увеличивать угол открыти  симисторов, а если указанное отношение становитс  больше заданного значени  - формируют управл ющее воздейст- 5 вне на полное открытие симисторов.

   5

   0

   Физ.1

   U

   /2

   Фиг. 2