SU442561A1 - Устройство дл регулировани скорости асинхронного электродвигател - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электртехники и может использоватьс  при построении регулируемых асинхронных электроприводов с частотным управлением.

Известны системы частотного управлени асинхронными электроприводами,. в которых используютс  вентильные преобразователи частоты с промежуточным эвеном посто нного тока. Высококачественные характеристики таких электроприводов обеспечиваютс  при использовании структур подчиненного регулировани ,состо щих из каскадно вклченных регул торов скорости,тока и скольже

Однако при использовании таких структур , coдep кaш:иx преобразователь частоты с автономным инвертором тока, затруднено получение удовлетворительного качества процессов регулировани  тока и скорости, вследствие сильного отрицательного вли ни  э. д. с. вращени  двигател , приведенной ко входу инвертора. Причем дл  регулировани  скорости в известных устройствах используютс  сложные параметрические датчики момента.

Кроме того, задание абсолютного скольженин в функции выходного сигнала регул . тора скорости не обеспечивает оптимальный режим работы электропривода при выходе управл емого выпр мител  в режим естест- веннохх) ограничени  выходного напр жени .

Цель изобретени  - устра1шть вли ние э. д. с. вращени  двигател  на процессы регулировани  тока и скорости, исключить сложные параметрические датчики момента упростить синтез регул тора скорости и обепечить оптимизацию системы во всех режимах работы электропривода.

Указанные задачи решаютс  путем вве дени  контура регулировани  напр жени  на дросселе в цепи посто нного тока, изменени  схемы подключени  блока нелинейности, оптимизирующего работу электропривода и включени  блока не линейности, линеаризующего характеристику М U).

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит силовой преобразователь частоты с промежуточным звеном посто нного тока, состо щий из мостового трехфазного управл емого вьшр мител  1 с системой импульсно-фазового управлени  2, дроссел  3 в цепи посто нного тока и автономного инвертора тока 4, подключенного к статорной обмотке асинхронного дви гател  5. Устройство состоит из регул тора скорости 6, на входе которого суммируетс  сигнал задани  у с сигналом отрицательной обратной ёв зк по скорости, полу чаемым с помощью тахогенератора 7, который св зан с валом двигател .. Выходной сигнал регул тора скорости 6 через нелинейный блок 8 подаетс  на вход регул тора тока 9, где сравниваетс  с сигналом отрицательной обратной св зи по току получаемым с помощью датчика тока 10, подключенного к шунту 11 в звене постоairaoro тока. Одновременно выход регул тора скорости 6 соединен с управл ющим входом 12 регул тора скольжени  13, при чем пол рность управл ющего сигнала по этому входу определ ет знак абсолютного скольжени  асинхронного двигател . Величина Р задаетс  по входу 14 регул тора скольжени  13 через нёлинейный бло .-,-, 15, соединенный е выходр :деггчика тока 1О. Выход скольжений 13 соединен со входом системы управлени  инвертором 16. Дл  автоматшес кой компенсации возмущающего воздействи  (скорости вала двигател ) по бтнощёнию к регулируемой координате используетс  бесконтактный сельсин 17, св занный с валом двигател , причем роторна  обмотк сельсина получает питание от системы управлени  инвертором 16,. а статорна  i подключена к регул тору скольжени  13. Выходной сигнал регул тора тока 9 сумм руетс  на входе регул тора напр жени  18 с сигналом отрицательной обратной св зи по напр жению на дросселе 3, по.Ц лучаемом с помощью датчика напр жени  19. Выход регул тора напр жени  соединен с системой управлени  выпр мителем . Положительный эффект, достигаемый в результате включени  выщеуказанных элементов , заключаетс  в следующем. При использовагши типовых структур регул торов тока, не содержащих внутренних контуров регулировани  напр жени , перерегулирование тока, в частности, при переводе электропривод в тормозной режим может листнгать более, 100%. Точнй  компенсаци  вли ни  этого фактора известными методами, в частности, путем введени  положительной обратной св зи по э. д. с. двигател  затрудн етс  в св зи с нелинейностью характеристик управл емого вьшр мител  и их неоднозначностью дл  режимов непрерывного и прерывистого токов . При этом требуетс  очень тщательна  настройка системы. Однако в этом случае не исключаетс  возможность -перекомпенса- ции и возникновени  автоколебаний в системе при случайном изменении ее параметров. В предлагаемом устройстве указанные недостатки полностью устран ютс  благодара введению внутреннего контура регулировани  напр жени  на дросселе. Положительный эффект достигаетс  в результате того, что отрицательна  обратна  св зь по напр жению на дросселе  вл етс  по существу комбинацией отрицательной обратной св зи по выходному напр жению управл емого выпр мител , линеаризующей и стабилизирующей го характеристики, и положительной обрат св зи по э. д. с. Е, приведенной ко входу инвертора компенсирующей вли ние э, д. с. вращени  двигател  в контуре по- сто нного тока. .Предлагаема  комбинаци  . 1f.. - .этих св зей, требующа  наличи  только одного датчй к -Н:а11р жени г значительно уп.рощает систем и исключает возможность перекомпенсации вли ни  э. д. с. двигател . Благодар  этому повышаетс  стабильность системы управлени , облегчаетс  настройка регул торов и обеспечиваетс  высокое качество процессов регулировани  тока и скорости. Включение нелинейного блока 15 на выход датчика тока 10 позвол ет оптимизировать режимы работы асинхронного двигател  и повысить экономичность привода за счет автоматического регулировани  абсоютного скольжени  двигател  в функции текущего значени  тока статора (в частности по закону минимума тока), независимо от выхода управл емого выпр мител  в режим . естественного ограничени  выходного напр жени . Введение нелинейного блЬка 8 позвол ет скомпенсировать нелинейность статической характеристики объекта и тем с,амым упростить синтез регул тора скорости. Регулирование момента осуществл етс  по сигналу простого датчика тока без применени  сложного параметрического датчика Момента. Эти решени  позвол ют создать систе- му регулировани , с помощью которой в полной мере используютс  преимущества систем с автономными инверторами тока, допускающими двусторрнний обмен энергией с питающей сетью при одном комплекте управл емого выпр мител . В целом, така  система конкурентноспособна с приврдом посто нного тока как по рабочим характеристикам , так и по затратам оборудо вани . Предмет изобретени  1.- Устройство дл  регулировани  ско .рости асинхронного электродвигател , об- мотки статора которого подключены к преобразователю частоты, содержащему регули руемый выпр митель,дроссель и инвентор,в полненное по приндипу подчиненного регулир вани  с регул торами скорости,тока и скол жени  и соответствующими датчиками, о тличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности и упрощени  регулировани  и повышени  экономичности, оно содержим регул тор напр жени , один из входов которого через датчик напр жени  соединен с дросселем преобразовател  частоты , второй вход - с выходом регул тора тока, а выход- с системой управлени  выпр мителем, и нелинейный блок, вход которого соединен с датчиком тока, а выход с одним из входов регул тора сколь женн , вторай вход которого подключен к выходу регул тора скорости. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, .между регул тором скорости и регул тором тока включен дополнительный нелинейный блок.