SU720652A1 - Устройство дл управлени электрической машиной с фазным ротором - Google Patents

Description

, 1

Изобретение относитс  к области электропривода , в частности, к электроприводу с асинхронной машиной с фазным ротором при питанид статора от промышленной ceTij. Изобретение может быть использовано в автоматизированном электроприводе различных механизмов, в системах регулирований асинхронизированных синхронных генераторов и компенсаторов.

Известны устройства дл  управлени  асинхронной машиной с фазным ротором 1

Известные устройства содержат датчики составл ющих токов ротора в ос х ей q и измерители фазных токов ротОра применение которых в случа х, например, высоковольтных обмоток ротора, представл ет сложную техническую задачу, что  вл етс  недостатком этих устройств.

Известны устройства дл  управлени  асинхронной машиной с фазным ротором, содержащие датчики фазных токов и напр жений статора, датчики составл ющих ЭДС ротора, датчик скорости, датчик напр жени  опорного вектора и датчик, составл ющих тока статора, включенный в контур регулировани  токов статора 2.

В известных устройствах из-за наличи  контура регулировани  токов статора не удаетс  получить высокой точности регулировани  параметров асинхронной машины, при этом устройства оказываютс  достаточно сложными, что и  вл етс  их недостатком .

10

Целью изобретени   вл ютс  упрощение устройства и получение высокой точности регулировани  параметров , машины за счет формировани  параметров регулировани  в цепи ротора на основе измерени  5 параметров статорпотл цепи машины.

Дл  этого в устройство введены датчики составл ющих тока ротора, фазных ЭДС и потокосцеплений статора, причем выход по2Q следнего соединен с первыми входами датчиков составл ющих тока и ЭДС ротора, вторые входы которых подключены к датчику напр жени  опорного вектора, а третьи соответственно- - к выходам датчиков фазных токов и ЭДС статора, при этом входы последнего соединены с датчиками фазных токов и напр жений статора, а выход подключен к входу датчика фазных потокосцеплений статора. -На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  управлени  асинхронной машиной с фазным ротором; на фиг. 2 - структурна  схема блока 8; на фиг. 3 - структурна  схема блока 10.

Устройство содержит асинхронную машину 1, преобразователь 2 частоты дл  питани  фазных обмоток ротора машины, координатный преобразователь 3, датчик 4 углового положени  ротора, сумматоры 5, регул тор 6 реактивногЬ тока ротора, регу- . л тор 7 активного тока ротора, датчик 8 составл ющих ЭДС ротора И , регул тор 9 скорости ротора ма, датчик 10 составл ющих тока ротора и , задатчик 11 реактивного тока ротора Ido, задатчик 12 скорости ротора , датчик 13 скррости ротора ш, датчик 14 фазных ЭДС статора Л- датчик 15 фазных потокосцепл&ний статора сС/: датчик 16 фазных токов статора i, датчик 17 фазных напр жений статора U, датчик 18 напр жений опорного вектора .

Статорна  обмотка мащины 1 подключена к сети, а роторна  - к преобразователю 2 частоты. Управление преобразователем 2 частоты осуществл етс  сигналами, поступающими с выхода координатного преобразовател  3. К входам блока 3 подключены выходы датчика 4 и выходы сумматоров 5, к входам которых подключены выходы регул торов 6-7 составл ющих тока ротора в синхронно вращающихс  ос х d и q Кроме того, к входам сумматоров 5 подключены выходы датчика 8 составл ющих ЭДС ротора в этих же ос х. Вход регул тора 7 тока ротора по оси q соединен с выходом регул тора 9 скорости и с соответствующим выходом датчика 10. Вход регул тора 6 соединен с выходом задатчика 11, на выходе которого формируетс  сигнал задани  реактивного тока (мощности) Ы. Входы регул тора 9 подключены к выходам датчика 13 скорости и задатчика 12 скорости. Датчик Г8 напр жений опорного вектора подключен к питающей сети, а его выходы соединены с датчиком 4 угла и с входами датчиков 8 и 10. Блок 14 подключен к выходам датчиков 16 и 17 фазных токов и напр жений . Датчики 16-18 формируют сигналы в ос х U и /, неподвижных в пространстве и св занных со статором мащины 1. Датчик 14 формирует производные фазных потокосцеплений статора в ос х а и / - фазные ЭДС статора, наводимые фазными

потокосцеплени ми статора - согласно выражению:

А ..

krV

dt

где Ufд i и/1,,соответственно фазные

напр жени , токи и пото ,,. ,л .. V косцеплени  статора в

.,ос х а и у5.

г -активное сопротивление фазы статора.

Датчик 14 содержит сумматор , на вход которого подаютс  ток и напр жение статора с соответствующими коэс})фициентами. Датчик 15 фазных потокосцеплений статора формирует сигнал на своем выходе согласно выражению

U. flA

dt

Ц8 J dt

Этот датчик реализуетс  на основе интегрирующего усилител . Датчик 8 составл ющих ЭДС ротора в ос х d и g формирует сигналы на своих выходах в соответствии со структурной схемой (фиг. 2) и состоит из множительных элементов 19-20; .сумматоров 21-22, блока 23 преобразовани  координат . На входы датчика 8 поступают фазные значени  1ic и V потокосцеплений статора, фазные значени  ЭДС статора ( - и ) фазные напр жени  V и Уд датчика 18 и сигнал (0 от датчика 13 скорости. Коэффициенты передачи блоков 19-23 выбираютс , исход  из реальных параметров асинхронной мащины 1 на основе известных уравнений дл  составл ющих ЭДС ротора , записанных через фазные ЭДС и потокосцеплени  статора. На фиг. 3 показана структурна  схема блока 10, содержащего вычитатели 24-25 и преобразователь 26 координат. Оси d и q, относительно которых определ ютс  составл ющие тока и ЭДС, а. также угловое положение ротора, прин ты совпадающими с опорным вектором датчика 18, который может быть подключен либо непосредственно к сети, либо к сети через систему телепердачи (дл  генератора и компенсатора), либо непосредственно к зажимам статора мащииы 1.

Устройство дл  управлени  мащиной работает следующим образом.

Claims (1)

1. Сигнал задатчика 12 скорости ротора сравниваетс  с сигналом датчика 13 скорости , рассогласование этих сигналов отрабатываетс  регул тором 9 скорости и сигнал этого регул тора  вл етс  сигналом задани  на активную составл ющую тока ротора. Этот сигнал сравниваетс  в блоке 7 с истинным значением тока ротора It, определенным по измеренным параметрам статорной цепи с помощью блока 10. Выходной сигнал регул тора 7 тока суммируетс  с сигналом ЭДС ротора Е-м, получаемым на выходе блока 8, и результирующий сигнал с вьтхода соотв.етствующего сумматора 5 поступает на один из входов координатного преобразовател  3. Так работает канал регулировани  активного тока ротора. В другом канале - канале регулировани  реактивного тока ротора - сигнал задатчика 11 реактивного тока ротора сравниваетс  на входе регул тора 6 с истинным значением реактивного тока 1т.е(блок 10), результат сравнени  суммируетс  с составл ющей ЭДС ротора поступает на вход блока 3. Блок 3 вырабатывает сигналы управлени  дл  преобразовател  2 частоты , при этом частота этих сигналов соответствует частоте скбльжени  ротора, а амплитуда и фаза определ ютс  сигналами с выходов сумматоров 5. Преобразователь 2 питает ротор машины напр жени ми, которые создают в роторной цепи токи, активна  и реактивна  составл ющие которых соответствуют значени м, задаваемым блоками 9 и 11. Возникающий при этом момент на валу машины 1 позвол ет регулировать скорость вращени  ротора в соответствии с заданной скоростью ротора со. Устройство позвол ет осуществл ть регулирование параметров асинхронной машины без применени  датчиков фазных токов и ЭДС ротора, что упрощает конструкцию и схему устройства и обеспечивает высокие динамические свойства электропривода в целом. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  электрической машиной с фазным ротором, содержащее датчики фазных токов и напр жений статора, датчик напр жени  опорного вектора , датчик скорости, выход которого подклю чен к одному из входов датчика составл ющих ЭДС ротора, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повыщени  точности, в него введены датчики составл ющих тока ротора, фазных ЭДС и потокосцеплений статора , причем выход последнего соединен с первыми входами датчиков составл ющих тока и ЭДС ротора, вторые входы которых подключены к датчику напр жени  опорного вектора, а третьи соответственно - к выходам датчиков фазных токов и ЭДС статора , при этом входы последнего соединены с датчиками фазных токов и напр жений статора, а выход подключен к входу датчика фазных потокосцеплений статора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ Ко 1563740, кл. 21 С 65/10, 1973. 2,Авторское свидетельство СССР № 490247, кл. Н 02 Р 5/34, 1972.

   isiiKaaKti:iii -i :.rs;S);-i -::j-i4

   720652

   4Il

   J di

   V Vj 0 «9

   &-Ы

   Шг0.

   r,0fr-d

   Eftf

   s

   ItФиг.2