SU1661959A1

SU1661959A1 - Формирователь опорных гармонических напр жени дл управлени синхронным двигателем

Info

Publication number: SU1661959A1
Application number: SU884493216A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Бродовский; Николай Вячеславович Буторин; Евгений Серафимович Иванов; Михаил Иванович Пятков
Original assignee: Предприятие П/Я В-8670
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в приводах лентопрот жных механизмов. Целью изобретени вл етс упрощение. С этой целью в формирователь опорных гармонических напр жений дл управлени синхронным двигателем введены определитель 7 знака функции, блок 8 счетных импульсов и триггер 9 со счетным входом. Источник 6 разнопол рных посто нных напр жений в формирователе выполнен управл емым и его управл ющий вход соединен через последовательно соединенные триггер 9 со счетным входом, блок 8 счетных импульсов, определитель 7 знака функции с выходом измерител 1 напр жени асимметрии ротора. Такое выполнение формировател позвол ет преобразовать N-фазную систему напр жений двойного угла без дополнительных аппаратурных затрат. 4 ил.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам дл управлени непрерывными приводами с синхронными двигател ми, имеющими различные значени продольной и поперечной индуктивно- стей фазных обмоток ротора, и может быть использовано, например, в приводах лентопрот жных механизмов.

Цель изобретени - упрощение устройства .

На фиг. 1 представлена функциональна схема формировани опорных гармонических напр жений; на фиг. 2 - схема блоков умножителей; на фиг. 3 и 4 - графики , по сн ющие функционирование формировател .

Формирователь опорных гармонических напр жений дл управлени синхронным двигателем содержит измеритель 1 напр жени (фиг. 1) асимметрии ротора с выходами напр жений, измен ющихс по законам sin2 a , cos2 a , фазорасщепитель 2, входы которого подключены к выходам названного измерител 1 асимметрии ротора , а многофазный выход- к многофазному входу блока нуль-органов 3 и два блока умножителей 4 и 5, первые два входа которых попарно объединены и подключены к соответствующих выходам источника 6 разнопо- л рных посто нных напр жений, а третьим многофазные входы соединены с выходом блока нуль-органов 3.

В названный формирователь введены: определитель 7 знака функции, блок 8 счетных импульсов и триггер 9 со счетным входом , причем источник 6 радиопол рных посто нных напр жений снабжен управл ющим входом, подключенным через последовательно соединенные триггер 9 со счетным входом, блок 8 счетных импульсов и определитель 7 знака функции - к выходу напр жени измерител 1 асимметрии ротора , при этом выходы блоков умножителей 4 и 5 образуют выходы формировател опорных гармонических напр жений.

Каждый из блоков умножителей 4 и 5 выполнен с операционными усилител ми 10- 12 (фиг. 2), работающими в режиме усилителей сумматоров. Инвертирующий вход операционного усилител 12 подключен к выходу усилител 10 через последовательно соединенные резисторы 13 и 14, а к выходу усилител 11 через последовательно соединенные резисторы 15 и 16. Средние точки резисторов 13 и 14 и 15 и 16 через управл емые ключи 17 и 18 соответственно подключены к общему выводу блока. Первые два входа блока умножителей образованы входами ре- зисторлых матриц 19 и 20, подключенных соответственно через группы 21 и 22 управл емых ключей и инвертирующим входам операционных усилите лей 10 и 11. Третий многофазный вход блока умножителей

образован управл ющими входами групп ключей 21 и 22 и управл емых ключей 17 и 18.

Формирователь опорных гармонических напр жений дл управлени синхронным двигателем работает следующим образом.

Измеритель 1 асимметрии ротора формирует на выходе двухфазную систему сину- соидальных напр жений двойного угла

sln2« и cos2«, где а -угол поворота ротора синхронного двигател , графики которой приведены на фиг. 3, а. Эти напр жени поступают в фазорасщепитель 2, на выходах которого формируетс N - фазна система

напр жений двойного угла. Дл конкретности прин то, что . На фиг. 3 ,б приведены графики дл 4-фазной системы напр жений. Выгодно иметь , 12, 16 и более, так как при этом в искомых функци х sin аи cosa

будет меньший уровень помех.

Четыре синусоидальных напр жени двойного угла поступают на четыре входа блока 3 нуль-органов, на 8-ми выходах которого имеем напр жени пр моугольной

формы (фиг. Зв) графики относ тс к 8-ми фазной системе пр моугольных напр жений двойного угла. Дл нагл дности в представлении системы напр жений на этих графиках, максимальные значени напр жений выбраны разными. В реальномвуст- ройстве максимальные значени фазных напр жений 8-ми фазной системы равны между собой.

Выход sin2a измерител 1 асимметрии

ротора в виде напр жений синусоидальной формы поступает на вход определител 7 знака функции, на выходе которого образуетс пр моугольное напр жение, показанное на графике фиг. 3, г. Это напр жение

5 двойного угла поступает на вход блока 8 счетных импульсов, на выходе которого формируютс однопол рные импульсы по передним фронтам поступающих на вход сигналов. Они показаны на графике фиг. 3,

0 д. Эти импульсы поступают на счетный вход триггера 9 со счетным входом. Триггер имеет два устойчивых состо ни на выходе 1 и 0. Состо ние 1 соответствует положительному напр жению, а состо ние 0 - отрица5 тельному. На выходе триггера 9 со счетным входом формируетс двупол рное пр моугольное напр жение одинарного угла, по- kasaHHoe на графике фиг. 3, е. Данное устройство решает задачу управлени нереверсивными приводами, т.е. подразумеваетс , что направление вращени ротора синхронного двигател над заранее известно . Эта информаци определ ет начальное состо ние триггера. Сигналы с этого тригге- ра поступают на вход источника 6 разнопо- л рных посто нных напр жений. С выходов источника стабилизированное двупол рное напр жение пр моугольной формы поступает на попарно объединенные первые два входа блоков умножителей 4 и 5.

Рассмотрим работу блока умножителей 4, схема которого показана на фиг. 2. В интервале 0 на шины напр жени ± U, вл ющиес первыми двум входами блока умножител , поступает пр моугольное напр жение положительной пол рности . Ток через ключи протекает в том случае, когда на третьи многофазные входы блока умножителей подаетс пр моугольное на- пр жение отрицательной пол рности. На управл ющий вход управл емого ключа 17 подаетс напр жение такой фазы, в которой задний фронт двупол рного пр моугольного напр жени проходит через а п

л 2

В

интервале 0 а -п ток через ключ 17 не

протекает и сигналы с выхода усилител 10 поступают на вход усилител 12. В интерва-

ле -п а п ток замыкаетс на общий

вывод блока и сигналы с выхода усилител 10.на вход усилител 12 не поступают. На управл ющий вход управл емого ключа 18 подаетс напр жение такой фазы N, в которой задний фронт проходит через а 0. Сигналы с выхода операционного усилител 11 поступают на вход усилител 12 только в

интервале ту а л . На управл ющую

цепь группы ключей 21 поступают поочередно напр жени , в которых задние фронты двупол рных пр моугольных напр жений наход тс в интервале 0 а - . В данном

конкретном случае таких ключей четыре, что соответствует количеству фаз с Многофазного выхода фазорасщепител 2. В интервале

О За -к через ключ Ki протекает ток, оп- о

редел емый значением. Ki резисторной матрицы 19. На выходе усилител 12 по вл етс перва ступенька пр моугольного напр жени . В интервале -п а. -д ток протекает

через ключи Ki и Ка и суммируетс на входе усилител 10. На выходе усилител 12 по вл етс втора ступенька пр моугольного напр жени , пропорциональна сумме двух

5 10

15 20

25

30

35

0

45

50

55

токов. В интервале -& п а - ток протекает по всем ключам, и на выходе усилител 12 образуетс максимальна ступенька пр моугольного напр жени , пропорциональна сумме всех токов. В интервале

л5

-п а. -п л по всем ключам из группы ключей 22 (которых также четыре) протекает ток. В то же врем ключ 18 дает возможность прохождени сигналов с выхода усилител 11, и на выходе усилител 12 также образуетс максимальна ступенька пр моугольного напр жени , пропорциональна сумме всех токов. Поочередное закрывание ключей в группе ключей 18 приводит к поочередному изменению ступенек на выходе усилител 12. На графиках фиг. 3, ж, з показано образование ступенчатого напр жени на выходе усилител 12. Дл нагл дности образование ступенек на выходе усилител 12 разнесено. В интервале тг а 2 п мен етс знак на первых двух входах блока умножителей. При этом ключи коммутируютс в той же последовательности , но на выходе усилител 12 образуютс ступеньки пр моугольного напр жени отрицательной пол рности. Блок умножителей 5 работает аналогичным образом. При этом на управл ющие входы ключей 17 и 18 и групп ключей 21 и 22 поступают напр жени , в которых задние фронты наход тс в

интервале ™ а 2 п

На выходах формировател опорных гармонических напр жений дл управлени син- хронным двигателем формируютс квазисинусоидальные напр жени sin а и cos a , графики которых показаны на фиг. 3, и. Дл нагл дности они показаны в виде первых гармоник напр жений.

Таким образом введение в формирователь опорных гармонических напр жений одного триггера со счетным входом, блока счетных импульсов и определител знака функции, подключенного к одному из выходов измерител асимметрии ротора, а также выполнение источника разнопол рных постепенных напр жений с управл ющим входом , обеспечивают возможность преобразовани N-фазной системы напр жений двойного угла без установки в каждую из фазных цепей отдельного счетного элемента - триггера, благодар чему упрощаетс конструкци .

Claims

Формула изобретени Формирователь опорных гармонических напр жений дл управлени синхронным двигателем, содержащий измеритель

напр жени асимметрии ротора с выходами напр жений, измен ющихс по законам sin2 fi , cos2 a , фазорасщепитель, входы которого подключены к выходам названного измерител напр жени асимметрии ротора , а многофазный выход - к многофазному входу блока нуль-органов, и два блока умножителей, первые два входа которых попарно объединены и подключены к соответствующим выходам источника разнопол рных посто нных напр жений, а третьи многофазные входы соединены с выходом блока нуль-органов, отличающийс тем, что, с целью упрощени ,

введены определитель знака функции, блок счетных импульсов и триггер со счетным входом, а источник разнопол рных посто нных напр жений снабжен управл ющим

входом, подключенным через последова- те. ьно соединенные триггер со счетным входом, блок счетных импульсов и определитель знака функции - к выходу напр жени , измен ющегос по закону sin2 a ,

измерител напр жени асимметрии ротора , при этом выходы блоков умножителей образуют выходы формировател опорных гармонических напр жений, где а - угол поворота ротора синхронного двигател .

-i

Фиг.2

КП

Ј

W/S/

-

Sinoi (COS )

О

о

I

О

I

2

I feJ

1-г

2Г

2г г

г

2

О

I

2

ЩмМ

/

3f

г1

г

гг

гаг