.,... .- ,- ,. - V;.;: Изобретение относитс к частотнр управп еюлм электроприводам и может быть использовано в текстильной Про мышленности (в произйодстве искуественного волокна), дл быстроходных шлифовальных станков, быстроход ных HkcocoB большой мощности и в других отрасл х. : Динамические и статические свойства частотно-управл емых асинхронных приводов существенно завис т от типа примен емых преобразователей частоты (ПЧ). Известны звысокодинамичные электр приводы на основе (ПЧ) непосредственной св зью (ПЧНС) и на основе ПЧ с автономным инвертор)ом тока (АИТ) ll , 2. Существует также многочисленна группа быстро одных приводов , дл которых единственно возможным по технико-экономическим соображени м и услови м практической реализаций вл етс преобразователь частоты с автономным инвертором, напр жени (ПЧ с АЙН). Недостатком указанных электропри водов вл етс низкое качество регулировани скорости. Целью изобретени вл етс повншёние качества регулировани скорости при ударных нагрузках. Это дос .тиГаетс тем, что в предлагаемый электропривод с асййх|5онной короткозамкнутой машиной, содержащий тиристорный . И1реобразователь частоты с выпр 1«йтелем и схемой управлени им, UC -фильтром, инвертором напр женин и датчиком входного тока инвертора , каналы регулировани потокЬсцеплёииЯ и скорости, блок компенсирующих св зей, блоки пр мого и обратного преобразований координат, блок преобразовани переменных, подключенный к вйходу блока пр мого преобразовани координат, и датчики параметров машины, введены компенсатор , датчик входного напр жени инвертора, регул тор напр жени и два сумматора, при зтом выход блока преобразовани переменных через последовательно соединенные первый сумматор, регул тор напр жени и второй сумматор подсоединен к входу схемы управлени выпр мителем преобразовател частоты, выход датчика напр жени подсоединен к первому Сумматору, а выход датчика входного тока инвертора через компенсатор - ко второму сумматору. Регул тор напр жени выполнен в в.иде интег рально-пропорционально-дифференцирую вдего звена, а компенсатор - в виде пропорционально-дифференцирующего эвена с замедлением. , На фиг. 1 предстаЬлена функциональна схема предложенного электропривода; на фиг. 2 - структурна схе ма АД и ПЧ с АЙН. , На чертежах прин ты следующие обозначени : ЗИ - эадатчик интенсивности; Ф фильтр; PC, РП, РТ и РМН - регул то1йл скорости, потокосцеплени , тока и модул вектора напр жени статора Ь1У и Д - множительное и делительное устройства; ПДЗ - пропорциональнодифференцирующее звено с замедлением БППК и БОПК - блоки JIp мoгo и обратного преобразований координат;БПП блок преобразовани переменных; В управл емый выпр митель; И - автоном ный инвертор напр жени ;С и ta- конденсатор и дооссель силового фильтра РИ .и ФИ - распределитель и формиро вa тёль импульсов. системы управлени инвертором; АД - асинхронный двигатель; ДТ, ДХ, ДН и ТГ - соответствен но датчики фазных токов, датчики Холла, напр жени и частоты враще .ни вала. ; V Параметры и переменные АД обозна чены; и- напр жение; i - ток; - пото косцепление; М и MQ - электромагнит ный и нагрузочный моменты; ш () электрическа (механическа ) скорос ротора; L - индуктивность; тг - активное сопротивление; 2р - число пар полюсов; К - - коэффициент передачи выпр мител ; Кр - коэффициент схемы АЙН; Лд сумма малых некомпенсируемых посто нных времени; V- угол между осью обобщенного вектора потокосцеплёний ротора и осью oL статора (ось фазы А) ; if - угол мёзвду осью сА. статора и обобщенным вектором напр жений статора.Индексы S- статор, р- ротор, т- взаимоиндукци статора и ротора, -С- рассе ние . . . 1, TUJia. Вструктурной схеме АД на фиг. 2 ИзббражённЬй в ортогональной систем направ координат пена по. обобщенному вектору потокосцеплений статора, а ось 2 опережает ее на 90 эл.град. Кроме того на фиг. 2 показана структурна схем ПЧ с АЙН, подключённого к статору А Структурна схема построена по уравнени м: u H nCi-p-rp- i..i.,,; 2s- 2s 4 P e - csS,,,i V - If 1+pTj, 1S ) (JUc,4i-«--i Структурна схема ПЧ с АЙН построена на основании следующих исходных уравнений: з 1+рТ ), . .dUn . dV iM -idT- H; (,.,K.v ); JI«, Uas U Kb sin-y, где Т : -активное сопротивление силового дроссел ; К си tc (дл трехфазного мостовсзгго инвертора напр жени ) . Как видно из фиг. 2, АД представл ет собой двумерный объект регулировани , основные каналы которого охвачены и св заны пр мыми и обратными , собственными и перекрестными св з ми. Так, канал формировани потокосцеплени ротора (ось 1):. имеет входное напр жение статора- U ° ° .1 и два апериодических звена с передаточными 4 If} Г функци ми pfppp-и fc Канал охвачен собственной жесткой отр щательной обратной св зью с коэффициентом передачи -. Канал формировани активного тока статора i (ось 2) имеет входное напр жение статора U и периодическое звено.с передаточной функцией :--. Канал охвачен - ItpTg нелинейной обратной св зью по сигналу , представл ющему собой произведение скорости ротора ии и потокосцеплени Slp . Скорость вращени Шс вектора Sr формируетс в функции сигналов V.),, и при участии делительного звена и безынерционного звена с коэффициентом передачи Kg Rj, . Две перекрестные св зи завис т от произведени токов статора i.,j и igs на частоту uuc и на коэффициент Uj. Электромагнитный, момент представл ет собой произведение величин ii- 2s j пропущенных через звено с коэффициентом передачи -|-ZpKp. Интег ральное звено 1)Тр учитывает механическую инерцию привода. Автономный инвертор напр жени содержит апериодическое звено с передаточной функцией - описывающей управл емый выпр -дтель, и фильтр второго пор дка с передаточн ; При вычитании функцией из выходного сигнала .этого фильтра сигнала выходного тока i, АЙН, умноженного на передаточную функцию RdU- pTal t ,Cptl получают входное напр жение и„ АЙН. Выходные фазные напр жени АЙН и в системе координат 1, 2 формируютс как произведени напр жени (J на направл ющие гармонические сигналы Kj- sint и сигнал тока IH как сужала: произведений токов is статора АД на те же направл ющие гармонические сигналы. На основании объединенной струк™ турной схе№Л объекта регулировани и силового регулирующего органа сйн тезирована двухканальна структурна система регулировани электропривода (см. фиг. 1). Один канал состоит из инте.грально-Пропорционал ного (ИП) регул тора PT тока намагничивани статора, а другой ка нал - из задатчика интенсивности ЗИ, фильтра Ф, ИП регул тора скорос ти, делительного устройства Д и ИП регул тора РТ активного тока статора. Регул торы в каждом канале соединены между собой по принципу п чиненного регулировани . Выходы регул торов РТ и РТ2 подключены к су маторам компенсирующих св зей, обес печивающим разв зку каналов управлени . Сигналы компенсирующих св зе формируютс при помсаци множительных устройств МУ - МУд и блока обратно го преобразовани координат БОПК, соединенного с блоком пр мого преоб разовани координат ВППК и с ЛатЧик ми фазных токов ДТд и ДТд асинхронного двигател АД, датчиками Холла ДХ.и ДХ и .датчиком частоты вра щени вала ТГ. Выходы блока БППК соединены с входеоии блока преобразовани переменных БПП, формирующег сигнал заданного значени входного напр жени и АНН и задающие j-apмонические сигналы- sinCy ), cpsCTr+v) угла обобщенного вектора и фазных напр жений АД, отсчитывае мого 6т магнитной оси Фазы А статора АД. Сигнал и подаетс на вход интегрально-пропорционально-диффере циального . (ИПД) регул тора РМН моду л вектора и (или входного напр жени АЙН), ВЫХОДНОЙ сигнал которого после суммировани с выходным сигналом датчика ДТ входного тока IM автономного инвертора напр жени # пропущенным через пропорциональнодифференцирующее звено с замедлением ПДЗ , подключен к входу системы управлени выпр мителем В. Другие выходные сигналы блока БПП б1п(у + ч), сой1-|- ч) подключены к входам распределител импульсов РИ и формировател импульсов ФИ системы управлени инвертором И, выход которого соединен со статором асинхронного двигател АД. Между выпр мителем В и инвертором И включен дроссель L и конденсатор С силового фильтра. Сигнал обратной св зи регул тора РМН подаетс с выхода датчика напр жени ДН. Дл того чтобы стабилизировать качественные показатели переходного процесса регулировани момента при изменении потокосцеплени ротора, вход делитель делительного устройства Д св зан с выходным сигналом V,, блока БОПК. Электропривод в типовом режиме работает следующим образом. Сначала подаетс задающий сигнал Ч,, на вход регул тора потокосцеплений РП, который, компенсиру большую посто нную времени Tj, объекта , формирует переходный процесс установлени , заданного потокосцеплени ротора I соответствующий модульному оптимуму. Одновременно РП вырабатывает уставку-дл регул тора РТ тока намагничивани АД, который компенсирует большую посто нную времени рассе ни Tg двигател . Регул тор РТ., в свою очередь вырабатывает уставку регул тора РЬШ входного напр жени инвертора,- компенсиру вдего больише посто нные чремени силового фильтра ПЧ, и уставку фазового угла вектора напр жени статора. Оптимальный процесс изменени Ч,, формируетс совместным действием регул торов РП, РТ и РМН. Затем на вход PC через фильтр Ф подаетс сглаженный линейный сигнал задани скорости. Одновременно на выходе PC по вл етс сигнал задани электромагнитного момента, который после прохождени через делительное устройство Д образует сигнеш задани активноготока igs статора. PC компенсирует электромеханическую посто нную времени PTg - посто нную времени рассе ни . Контуры регулировани скорости, активного и намагничивающего токов статора совместно с контуром регулировани входного напр жени инвертора и каналом управлени фазой обобщенного вектора напр жений статора формируют типовую диаграмму электромагнитного момента, соответствующую предписа76 симметричного ойтиМумаГй йШь зуемого обычно дл настройки высокбкачественных электроприводов посто нного тока. В результате происхо дит быстрый разгон АД до заданной скорости. Крометого, предпагае№ай привод обеспечивает быструю обра ;ЙОТДУ воэмутёнйй йь;л1 руэ ё1й-™ напр жению питающей сети. Электропривод, содержащий ПЧ с АЙН, ое5ёспёчивает высокое быстрб действие/ соотвефствующее быстродействию высококачественных приводов на основе ПЧНС и ПЧ с автоном ййй инвертором тока, агакже° тЗ&:ук перегрузочную способности, ограни . чиваемую лишь мощностью источников питани и Механической прочностью двигател . Электропривод может найти применение там, где требуетс высококаче венное регулирование скорости в широком диапазоне ее изменени при неблагОг1рй нйХ услови х среда. Формула йз6б:рётёни )5прйбЬд с асинхронной ко зоткозамккутой майиной, содержащий тйрийтор ый .преоЙразоеате ь- ч аЪ о ты, сйстр щий из шапр кйтелй, КС фИ 1Ьтр1й И инвертора напр жени , сх W упраййбни вйир мителем, каналы регулировани потокосцеплени и скорости , блок компенсирующих св зей, блоки пр мого и обратного преобразований координат, блок преобразовани переменных, подключенный к вйходу блока пр мого преобразовани координат , датчик входного тока инверtopa и Датчики nai aMeTpoB машина, от ли ч а ю щ и и с тем, 1тЬ, с целью пбвы аейи качества регулировани скорости при ударных нагрузках , в него введены ксгмпенсатор, датчик входнбго йапр жени инвертора, регул тор напр жени и два суАШатора , при этом выход блока преобразовани переменны1« через последовательно соединенные первый сумматор, 114гул тор напр жени , выполненный в виде и1 т1§грсшьно-пропорционгшьнодифференцирующего звена, и второй сумйатор подсоединен к входу схемы управлен|Г вб5Пр мйтелем, выход датчика напрйжени подсоединен к первому суййатору, а выход датчика входного тока инвертора через компенсатор , вьШолненный в виде пропорциональнО-дйффё &1нцирующего звена с замедлением j - ко второму сумматору. источники информации, прин тые во вииманиё при экспертизе. 1.Siemens-Zeitschrift, Т. 45, И 10, ; id, 1971, с. 761-764. 2. Патент ФРГ № 1941J12, кл. 21 с 59/36, 1971. INX , „ i -v s -4 j., ... .-, -,. - V;;: The invention relates to a frequency control of electric drives and can be used in the textile industry (for the production of artificial fibers), for high speed grinding machines, high speed high speed HkcocoB and other components. A: The dynamic and static properties of frequency-controlled asynchronous drives are significantly dependent on the type of frequency converter used. There are well-known electrodynamic drives based on (FC) direct communication (PCHNS) and based on the inverter with an autonomous inverter) current (AIT) ll, 2. There is also a large group of fast single drives for which the only feasible and the conditions for practical implementations is a frequency converter with an autonomous inverter voltage (IF with AIN). The disadvantage of these electric drives is the poor quality of the speed control. The aim of the invention is to improve the quality of speed control under shock loads. This is achieved by the fact that in the proposed electric drive with asykh | 5th short-circuited machine containing a thyristor. A frequency converter with rectifier 1 ' and a control circuit, a UC filter, an inverter voltage, and an inverter input current sensor, flow control and speed control channels, a compensating coupling unit, forward and inverse coordinate conversion units, a variable conversion unit connected to The direct coordinate conversion unit and the machine parameter sensors entered a compensator, an inverter input voltage sensor, a voltage regulator and two adders, with the output of the variable conversion unit The first adder, voltage regulator and second adder are connected in series to the input of the rectifier control circuit of the frequency converter, the output of the voltage sensor is connected to the first adder, and the output current output of the inverter through the compensator to the second adder. The voltage regulator is made in the form of an integral-proportional-differentiation in the first link, and the compensator is made in the form of a proportional-differentiating Even with deceleration. , FIG. 1 is represented by the functional scheme of the proposed electric drive; in fig. 2 - structural scheme of AD and frequency converter with AIN. , In the drawings, the following notation is accepted: ZI - intensity sensor; F filter; PC, RP, RT, and PMN — the speed, flux linkage, current, and stator voltage vector modulus b1u and d — multiplying and dividing devices; PDZ - proportional differentiating link with deceleration of BPCS and BOPK - blocks of JIp of my and inverse coordinate transformations; BPP unit of transformation of variables; A controlled rectifier; And is an autonomous voltage inverter; C and ta is the capacitor and after-flow of the power filter RI. And FI is the distributor and the pulse generator. inverter control systems; BP - asynchronous motor; DT, DH, DN and TG are, respectively, phase current sensors, Hall sensors, voltage and frequency of rotation of the shaft. ; V Parameters and variables of blood pressure are indicated; and voltage; i - current; - thread coupling; M and MQ are the electromagnetic and load moments; W () electric (mechanical) rotor speed; L is inductance; tg - active resistance; 2p is the number of pole pairs; К - - rectifier transfer coefficient; Kp - coefficient of the AIN circuit; Ld is the sum of small non-compensable fixed time; V is the angle between the axis of the generalized rotor flux-coupling vector and the stator axis oL (axis of phase A); if is the angle of the mezvu axis cA. stator and generalized stator voltage vector. S-stator indices, rotor rotor, t-stator and rotor mutual induction, -S-scattering. . . 1, TUJia. In the structural scheme of blood pressure in FIG. 2 Freedom in orthogonal coordinate systems of foam along. the generalized vector of stator flux linkages, and axis 2 is ahead of it by 90 el. In addition, in FIG. Figure 2 shows the IF circuit diagram with an AIN connected to the stator. A The structural circuit is constructed according to the equations: u H nCi-p-rp-i..i. ,,; 2s- 2s 4 P e - csS ,,, i V - If 1 + pTj, 1S) (JUc, 4i - «- i The IF circuit diagram with AIN is based on the following initial equations: s 1 + pT),. .dUn. dV iM-idT-H; (,., K.v); JI “, Uas U Kb sin-y, where T: is the active resistance of the power throttle; K si tc (for a three-phase voltage inverter bridge). As can be seen from FIG. 2, BP is a two-dimensional control object, the main channels of which are covered and connected by direct and inverse, intrinsic and cross-links. Thus, the rotor flux linkage channel (axis 1) :. It has stator input voltage U ° ° .1 and two aperiodic links with transfer 4 If} G functions of pfppp and fc. The channel is covered by its own hard positive feedback with transfer coefficient -. The channel of formation of the active current of the stator i (axis 2) has an input stator voltage U and a periodic link with a transfer function: -. The channel is captured - ItpTg by non-linear feedback on the signal, which is a product of the rotor speed ai and the flux linkage Slp. The speed of rotation of the Cs of the Sr vector is formed as a function of the signals V.), and with the participation of the dividing link and the inertialess link with the transmission coefficient Kg Rj,. The two cross-links depend on the product of stator currents i., J and igs by the frequency uuc and by the coefficient Uj. Electromagnetic, moment is a product of values of ii - 2s j passed through a link with a transfer coefficient - | -ZpKp. Integral link 1) Tp takes into account the mechanical inertia of the drive. A stand-alone voltage inverter contains an aperiodic link with a transfer function — describing a controlled rectifier, and a second-order filter with a transfer function; When a function of the output current signal i, AIN, multiplied by the transfer function RdU-pTal t, Cptl, is subtracted from the output signal of this filter, the input voltage and “AHN” are obtained. The output phase voltages AIN and in the coordinate system 1, 2 are formed as voltage products (J on guiding harmonic signals Kj-sint and current signal IH as narrowed: the products of currents is the stator HELL on the same guiding harmonic signals. Based on the combined the structural scheme of the control object and the power regulator is provided by a two-channel structural drive control system (see Fig. 1). One channel consists of an integral-proportional (PI) regulator of magnetization current PT The other channel is from the intensity control unit ZI, filter F, SP of the speed controller, divider device D and SP of the RT regulator of the active stator current. The controllers in each channel are interconnected according to the principle of fixed control. PT and PT2 are connected to compensator couplings, which provide isolation of control channels. Compensating link signals are generated by reading multiplying devices MU - MUD and block BOPC, which is connected to the block of direct conversion Coordinates of the ATPC and with Latchik of the phase currents DTD and DTD of the induction motor AD, Hall sensors DH.i DH and sensor of rotation frequency of the TG shaft. The outputs of the BPC unit are connected to the input unit of the ACP variable conversion unit, which generates a signal of the set value of the input voltage and ANN and specifies the j-apmonic signals sinCy), cpsCTr + v) the angle of the generalized vector and the phase voltages of the arterial pressure measured by the 6m magnetic axis of Phase A stator blood pressure. The signal and is fed to the input of an integral-proportional-differential one. (PDD) of the PMN regulator module of the vector and (or input voltage AIN), the OUTPUT signal of which, after adding the output current IM of the autonomous voltage inverter to the output signal of the sensor ДТ, passed through the proportional differentiating link with deceleration of the DUT, is connected to the input of the control system by the driver B. Other output signals of the unit БПП б1п (у + ч), сой1- | - ч) are connected to the inputs of the pulse distributor РИ and the pulse former PI of the inverter control system I, the output of which is connected to the asynchronous motor stator Atel AD. Between rectifier B and inverter I, choke L and capacitor C of the power filter are connected. The feedback signal of the PMN regulator is supplied from the output of the voltage sensor. In order to stabilize the quality indicators of the transient control of the moment when the rotor flux is coupled, the divider of the divider device D is connected to the output signal V ,, of the BOPC block. The actuator in the typical mode works as follows. First, a driver signal Ч ,, is supplied to the input of the RP linkage controller, which, to compensate for the large time constant Tj, of the object, forms the transition process of establishing the specified linkage of the rotor I corresponding to the modular optimum. At the same time, the RP produces a setpoint for the PT regulator of the magnetizing current of the arterial pressure, which compensates for a large time constant for the dissipation of the Tg of the motor. The PT controller, in turn, generates the setpoint of the inverter input voltage regulator, the compensator for the most constant load of the IF power filter, and the phase angle setting of the stator voltage vector. The optimal process of changing H is formed by the joint action of the regulators RP, RT and PMN. Then a smoothed linear speed reference signal is applied to the PC input through the filter F. At the same time, at the output of the PC, a signal for setting the electromagnetic moment appears, which, after passing through the separating device D, forms the signal for setting the active igs of the stator. The PC compensates for the electromechanical time constant PTg - the time constant of the scatter. The control circuits of the speed, active and magnetizing stator currents together with the control circuit of the input voltage of the inverter and the phase control channel of the generalized stator voltage vector form a typical electromagnetic moment diagram corresponding to the prescribed symmetrical approach. The current is usually used to configure high-quality DC current drives. As a result, rapid acceleration of blood pressure to a given speed occurs. In addition, assuming the drive provides a fast circuit; YOTDDU vemuthenyy; l1 rue ё1й- ™ mains voltage. An electric drive containing a frequency converter with an AIN spins high speed / high speed drives of high quality drives based on the frequency converter and frequency converter with an autonomous current inverter, agakzhe ° t3 & voltage overload capacity, limits. read only by the power of the power sources and the mechanical strength of the engine. The electric drive can be used where high-quality speed control is required in a wide range of its variation under adverse environmental conditions. Formula iz6b: remy) 5pryb with asynchronous circuit breakers that contain teyr tions that are connected to a teyr, which contains tyritor nd pretr oz and a tee, which comes from shir ktiley, KS fI 1ytr1y And inverter voltage, w Wypry, tsi fy, ks fi 1tp1y And inverter voltage, W Wypry, tsi fi, cs fi 1tr1y And inverter voltage, W Wypry, tsi fi, cs fi 1tr1y And inverter voltage, W Wypryt a compensating coupling unit, direct and inverse coordinate transformation blocks, a variable transformation block connected to the input of a direct coordinate conversion block, an input current inverter sensor and a nai aMeTpoB sensor machine, that is, t aim of pvvy ayi ka speed control under shock loads, a capacitor, an inverter input sensor, a voltage regulator and two adapters are inputted into it, the output of the conversion unit being variable1 "through the series-connected first accumulator, voltage regulator I1, T1§ The second proporter is connected to the input of the control circuit | G WB5Pr by the motor, the output of the voltage sensor is connected to the first suyyator, and the output current sensor of the inverter through the compensation Torr, vSholnenny a proportional-dyffo & 1ntsiruyuschego link with deceleration j - second adder. sources of information taken during the examination. 1. Siemens-Zeitschrift, T. 45, And 10; id, 1971, s. 761-764. 2. Patent of Germany No. 1941J12, cl. 21 p 59/36, 1971. INX, „i -v s -4 j
ifif
.,,.... ,, ...