SU813653A1 - Устройство дл управлени электро-дВигАТЕлЕМ пЕРЕМЕННОгО TOKA - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  электроприводом, преимущественно с частотным управлением.

Известно устройство дл  управлени  электродвигателем, содержащее генератор пилообразного напр жени , формирователь импульсов силовых ключей преобразовател  частоты с релейным операционным усилителем на входе, блок автоматического регулировани  и генератор синусоидальных сигналов , включающий операционный усилитель, выходной сигнал которого аппроксимирован пр моугольноступенчатой кривой. Амплитуда синусоидального сигнала задаетс  управл ющим сигналом напр жени  электродвигател  из блока автоматического регулировани . Генератор синусоидальных сигналов включает также.распределитель импульсов, формирователь амплитуды импульсов и весовые резисторы 1.

Однако распределитель импульсов выдает систему парных импульсов, количество которых равно числу щагов аппроксимации на периоде выходной частоты, деленному на два. Такое устройство управлени  отличаетс  сложностью схемы и содержит большое количество усилителей.

Наиболее близким к предложенному  вл етс  устройство дл  управлени  электродвигателем переменного тока, содержащее преобразователь частоты в цепи статора электродвигател , генератор напр жени  несущей частоты, блок автоматического регулировани  с цепью формировани  управл ющего сигнала, входом подключенный к выходным зажимам электродвигател , формирователь импульсов управлени  силовыми ключами преобразовател  частоты и генератор синусоидальных сигналов, составленный из формировател  а.мплитуды импульсов, выполненного в виде многоканального аналогового коммутатора, двух одноканальных аналоговых ком.мутаторов полупериодов выходной частоты и распределител  и.мпульсов, вход которого соединен с выходом блока автоматического регулировани , а выходы соединены с цифровыми входами одноканальных коммутаторов и формировател  амплитуды импульсов, выходы которого св заны через весовые резисторы с входом суммирующего операционlioro усилител , ко Бходу которого подключен генератор напр жени  нееущей частоты. Раепределитель импульеов формирует парные им11у:1ьеы, число которых равно количеству HjaroB за полупериод В1з1ходной частоты , деленному на два. На выходе еумми (П1ои1его оиерациоиного усилител  образуете  1ич-ледовательноеть одиоиол рны.ч иолуиериодов синусоидального сигнала, котора  через два ко.ммутатора поступает на пр мой и инверспый входы инвертирующего усилител . Путем поочередного открывани  этих коммутаторов в положительном и отрицательном нолупериодах выходной частоты на выходе иивертируюи1его уеилител  фор .мируетс  двух пол рный синусоидальный снгнал 2.

Однако наличие инвертирующих усилителей и релейных усилителей усложн ет схему устройства и увеличивает нестабильность его работы и несимметричноеть трехфазного еинусоидального сигнала но фазам и иолунериодам. Указанное выгпе приводит к искажению синусоидального нанр жени  и тока иреобразовател  частоты, а в резу;1ьтате к повышению нагрева и неравномериоети вращени  электродвигател .

Целью изобретени   вл етс  ун)ои1еипе и повышение стабильности выходного напр жени  устройства.

Указанна  пель достигаетс  тем, что цепь формировани  управл ющего сигнала выполпена на последовательно соединенпых опе(1ационных уси;|ител х, выходы одноканальных коммутаторов объединены и подключены к аналоговому входу формировател  амп.литуды импульеов, к аналоговы.м входам одноканальных коммутаторов подсоел , еоответетвенно выходы указанных онерационных усилителей цепи формировани  уп|)ав;1 ю1цего сигнала.

На чертеже предетавлена структурна  схема устройства дл  управлени  электродвигателем переменного тока.

Устройство содержит генератор нанр жени  несущей частоты 1, формирователь 2 имиульсов силовых ключей иреобразовател  3 частоты, блок 4 автоматического регулировани  с цепью фор.мировани  управл ющего сигнала U и генератор 5 синусоидальных сигналов (условно показан в однофазном исполнении ). Генератор 5 состоит из расцреде лител  6 импульсов, выходы которого соединены с цифровыми входами формировател  7 амплитуды импульсов и одноканальпых коммутаторов 8 и 9 полунериодов. К аналоговому входу формировател  7 подключен объединенный выход коммутаторов 8 и 9, к аналоговым входам которых подсоединены соответственно выходы последовательно соединенных усилителей 10 и 11 цепи формировапи  управл ющего сигнала U j электродвигател  12. Весовые резисторы 13 соедин ют выходы формировател  9 и вход суммирующего (дл  генератора 5) и релейного (дл  формировател  7) операционного усилител  14, котор1 1Й подключен также к выходу |-енератора напр жени  несхшей частоты 1. Вход распределител  6 импульсов соединен с выходом усилите,  15 цепи формировани  управл юще1о cnii . частоты и блока 4.

Устройство работает следуюицгч образом. Дл  управлени  инвертором, вход пдим в состав преобразовател  частоты, по методу щиротно-импульсной модул ции формирователь 2 импульсов образует импульсы управлени  на нееущей частоте, ширина которых модулируетс  по синусоидальному закону. Это форми)оваиие происходит путем сравнени  синусоидального сигна.ча генератора 5

с ци;10образным напр жением генератора напр жени  несущей частоты 1, частота которого равна несущей ка входе релейного усилител  14. Выходные импульсы уеилител  14 поступают пг: преобразователь частоты . Амплитуда и частота генератора 5

задают напр жение и частоту преобразователю 3 частоты.

На каждый цифровой вход формировател  7 из первой грудп.ы выходов распределител  6 поступает пара импульсов, сфазироваиных симметрично отиоситсль ю точек максимума еинусоиды и соответствующих ее равным ио модулю ордината.м. Число каналов гп соединени  распределите.ч  6 и формировател  7 равпо , частота указанной выше последовательности импу,1ьсов

превышает в 2 раза выходную, длительность импульсов равна -, 1де К-чис.ю niaroB аппроксимации, Г - период выходной частоты . Фазировка указанной выше нары импульсов и значение соответетвующего резиетора 13 св заны и определ ют координаты упр моуго пьно-стуненчатой кривой на выходе усилител  14. .Амплитуда кривой равна Lly, а частота определ етс  сигналом lJa( блока 4. На аналоговый вход формировател  7 поступает двухпол рный управл югций сигнал папр жени  на выходной частоте. Поэтому капа. формировател  7 пропускает по.южительпый сигнал на одном полупериоде, а в течение другого -отрицате ,.пьный сигнал (в соответствии с интервалом времени входных и.мнульсов).

В результате усилитель 14 формирует двухпол рную KBазисинусоидальную кривую.

Claims (2)

1. Двухпо ч рный управл ющий сигнал образуетс  на объединенном выходе коммутаторов нолунериодов 8 и 9, на цифровые входы которых со второй грунпы выходов распределител  6 импу-льсов приходит два импульса па выходной частоте д.чительностью 180°, сдвинутые между собой на 180, и определ ющие положительный и отрицательпый полупериоды синусоиды данной фазы, а на аналоговые входы коммутаторов полупериодов 8 и 9 с выходов усилителей 10 и 11 формировани  управл ющего сигнала поступают управл ющие сигналы - Uj-и и. Цепь блока автоматического регулировани  иногда проецируетс  с сигналом инверсным выходному, который используетс  в данном устройстве. Если указанна  цепь не содержит инверсный управл ющий сигнал то в устройство встраиваетс  дополнительный инвертирующий усилитель (один на все устройство). Благодар  указанной схеме устройства управлени  оно упрощаетс  (исключаютс  три инвертирующих усилител  их трехфазного генератора синусоидальных сигналов). Формула изобретени  Устройство дл  управлени  электродвигателем переменного тока, содержащее преобразователь частоты в цепи статора электродвигател , генератор напр жени  несущей частоты, блок автоматического регулировани  с цепью формировани  управл ющего сигнала, входом подключенный к выходным зажимам электродвигател , формирователь импульсов управлени  силовыми ключами преобразовател  частоты и генератор синусоидальных сигналов, составленный из формировател  амплитуды импульсов, выполненного в виде многоканального аналогового коммутатора, двух одноканальных аналоговых коммутаторов полупериодов ;ы.однои частоты и распределител  импульсов, вход которого соединен с выходом блока автоматического регулировани , а выходы соединены с цифровыми входами одноканальных коммутаторов и формировател  амплитуды импульсов, выходы которого св заны через весовые резисторы с входом суммирующего операционного силител , ко входу которого подключен ге: ратор напр жени  несущей частоты, отли .ающввс  те.м, что, с целью упрощени  и повышени  стабильности выходного напр жени  устройства, цепь формировани  управл ющего сигнала выполнена на последовательно соединенных операционных усилител х, выходы одноканальных коммутаторов объединены и подключены к аналоговому входу фор.мировател  амплитуды импульсов, к -аналоговым входам одноканальных коммутаторов подключены соответственно выходы указанных операционных усилителей цепи формировани  управл юп1его сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Обухов С. Г. и Рогулин А. М. Цифрова  система управлени  инвертором с щиротно-импульсным модул тором. При.менение тиристорных преобразователей в электроэнергетике . Труды совещани . Вып. 1, М., 1972.
2. 2.Автоматизированный электропривод. Экспресс-информаци . 1977, N° 4, реф. 13.