SU1677837A1 - Вентильный электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - упрощение и повышение надежности - достигаетс  тем, что в вентильный электропривод дополнительно введены выпр митель, делитель напр жени  и на каждую фазу электродвигател  - фильтр, инвертор и два дву.хвходовых компаратора с соответствующими функциональными св з ми. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  вентильным электродвигателем переменного тока.

Целью изобретени   вл етс  упрощение и повышение быстродействи .

На фиг. 1 приведена блок-схема вентильного электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу вентильного электропривода.

Вентильный электропривод содержит асинхронный двигатель 1 (фиг. 1) с фазным ротором. Обмотка статора асинхронного двигател  подключена к выходу инвертора 2 тока, выполненного на тиристорах 3-8, соединенных между собой по трехфазной мостовой схеме. Инвертор 2 тока снабжен входными выводами дл  подключени  к источнику посто нного напр жени  Ud- В каждую фазу обмотки статора асинхронного электродвигател  1 включен датчик 9 напр жени . Обмотка ротора асинхронного электродвигател  1 подключена к выходу преобразовател  10 посто нной низкой

фиксированной частоты. Управл ющий вход каждого из тиристоров 3-8 подключен к выходу одной из цепей управлени  11-16. Вход каждой цепи управлени  11-16 соединен с выходом одного из формирователей 17-22 управл ющих импульсов. Вентильный электропривод снабжен выпр мителем 23, делителем 24 напр жени  и на каждую фазу - инвертором 25, двум  двух- входовыми компараторами 26, 27 и фильтром 28. Вход каждого фильтра 28 подключен к выходу датчика 9 напр жени  соответствующей фазы обмотки статора, а выход соединен с первым входом одного компаратора 26 и инвертора 25 данной фазы. Выход инвертора 25 одной из фаз подключен к первому входу второго компаратора 27 этой же фазы. Выходы компараторов 26, 27 подключены соответственно к входам формирователей 17, 18; 19, 20; 21, 22 импульсов управлени . Вторые входы компараторов 26,27 всех фаз объединены и подключены к выходу делител  24 с посто нным коэффициентом делени , входом со (Л

С

QS

VI

V4 00

ы

V4

единенного с выходом выпр мител  23, входы которого подключены к выходам фильтров 28.

Вентильный электропривод работает следующим образом.

При подаче напр жени  питани  на преобразователь 10 посто нной низкой фиксированной частоты по обмотке ротора асинхронного электродвигател  1 потечет переменный низкочастотный ток, со- здающий вращающее магнитное поле, навод щее в фазах обмотки статора электродвигател  1 ЭДС даже при неподвижном роторе. Затем подаетс  питание на все блоки системы управлени . Сигнал с датчиков. 9 напр жени  статора поступает на вход фильтров 28, на выходе которых имеем синусоидальные сигналы, совпадающие по фазе с первой гармоникой фазного напр жени  статора. Синусоидальный сигнал Х1(фиг. 2) с выходов фильтров 7 поступает на первый вход первых компараторов 26, на первый вход инверторов 25 и на входы выпр мител  23. С выхода инверторов 25 синусоидальный сигнал Х2 поступает на первые входы компараторов 11. Сигналы Х и Х2 наход тс  в противофазе. Величина посто нного напр жени  (сигнал ХЗ) на выходе выпр мител  23 пропорциональна по величине входному напр жению выпр ми- тел  23, Величина посто нного напр жени  (сигнал Х4) на выходе делител  24 определ етс  коэффициентом делени  делител  24. Измен   коэффициент делени  делител  24, можно измен ть величину посто нно- го напр жени  на его выходе от 0 до Um, где Um - амплитудное значение напр жени  на выходе фильтра 7.

С выхода делител  24 посто нное напр жение подаетс  на вторые входы компа- раторов 26, 27,  вл  сь дл  них опорным напр жением U0n. На первые входы компараторов 26, 27 подаютс  синусоидальные противофазные сигналы Х1, Х2, Когда уровень сигнала на первом входе компара- тора выше, чем на втором, на его выходе - уровень логического нул . Когда уровень сигнала на первом входе компаратора меньше, чем на втором, на его выходе присутствует уровень логической единицы. При подаче на первый вход первого компаратора 26 сигналы Х1, а на второй его вход - сигнала Х4 (U0n) на его выходе имеем логический сигнал Х5. На выходе второго компаратора 27 имеем логический сигнал Х6. Логические сигналы Х5, Х6 поступают на входы формирователей импульсов управлени , которые формируют на них импульсы управлени  Х7, Х8 заданной длительности. После усилени  сигналов Х7, Х8 в цеп х 11-16 управлени  они подаютс  на управл ющие входы тиристоров 3-8 инвертора 2 тока в виде импульсов Vi-Ve управлени .

Процесс коммутации тиристоров инвертора 2 тока рассмотрим на примере коммутации тока с тиристора 3 на тиристор 5. Пусть в работе наход тс  тиристоры 3 и 8. Ток течет от источника посто нного напр жени  через тиристор 3, фазы А и С обмотки статора электродвигател , через тиристор 8 к источнику посто нного напр жени . Дл  осуществлени  коммутации тока с тиристора 3 на тиристор 5 необходимо подать управл ющий импульс на тиристор 5 с углом опережени  / относительно равенства напр жений фаз А и В обмотки статора. Коммутаци  тока с тиристора 3 на тиристор 5 осуществл етс  под действием линейной ЭДС е АВ. Угол опережени  /3 включени  тиристоров задаетс  моментом равенства опорного напр жени  Uo n, формируемого сигналом Х4 на выходе делител  24, и суносоидаль- ных напр жений Х1, Х2, синхронизированных ЭДС, и определ етс  следующим образом:

0-arcsln l.

Um

Измен   коэффициент К делени  делител  24, можно мен ть величину угла /.

В момент включени  в работу тиристоров инвертора тока по обмотке статора асинхронного электродвигател  1 с фазным ротором начинает протекать переменный ток и создаетс  вращающеес  магнитное поле, которое при вращении в одном направлении и с одинаковой частотой вращени  с магнитным полем ротора взаимодействует с ним, создава  вращающий момент. Когда последний превышает момент сопротивлени  на валу электродвигател , ротор приходит во вращение.

С изменением частоты напр жени  инвертора величина угла опережени  не измен етс , так как она не зависит от частоты .

Упрощение системы достигаетс  тем, что сигналы управлени  формируютс  компараторами , каждый из которых может быть выполнен на базе обычного операционного усилител . Выпр митель и делитель  вл ютс  общими дл  всех трех каналов управлени , Кроме того, в электропррводе отсутствуют датчики положени  ротора и частоты вращени ,

За счет того, что формирование сигнала управлени  происходит непосредственно в момент равенства синусоидального и выпр мленного напр жений, подаваемых на входы компараторов, обеспечиваетс  повышение быстродействи .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Вентильный электропривод, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором, обмотка статора которого подключена к выходу инвертора тока, составленного из тиристоров, соединенных между собой по трехфазной мостовой схеме, снабженного входными выводами дл  подключени  к источнику посто нного напр жени , обмотка ротора асинхронного двигател  соединена с выходом преобразовател  посто нной низкой фиксированной частоты, датчики напр жени , каждый из которых включен в одну из фаз сгаторной обмотки асинхронного электродвигател , формирователи импульсов управлени  в цепи управлени , вход каждой из которой соединен с выходом соответствующего формировател  импульсов управ0

   0

   лений, э выход подключен г управл ющему электроду одного из тиристоров инвертора токэ, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и повышени  быстродействи , введены выпр митель, делитель напр жени  и на каждую фазу электродвигател  - фильтр, инвертор и два деухвходовых компаратора , входы фильтров ,1 к. выходам датчиков напр жений, з вь:ход фмтьтра в каждой фазр подключен и первому входу одного компаргчора и к входу инвертора данной фазь-, выход которсго подключен к первому входу второго компаратора упом нутой фазы, а выходы компараторов подключены к входам формирователей импульсов управлени  тиристоров соответствующих плеч мостовой схемы, вторые входы - введенных компараторов объединены и подключены к выходу делител  напр жени , входом соединенного с выходом выпо мител , входы которого подключены соответственно к выходам фильтров.

   фигЛ

   Г

   W

   LJL