SU904177A1 - Устройство дл формировани трехфазного синусоидального тока нагрузки непосредственного преобразовател частоты - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования по частотно-токовому принципу скорости асинхронного электродвигателя при питании его со стороны статора или со стороны ротора от тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью.

Известно устройство для формирования многофазного тока, содержащее пропорциональные и пропорциональноинтегральные регуляторы трехфаэного тока, используемые в подчиненных контурах регулирования тока в замкнутых по скорости электроприводах на базе асинхронных двигателей til.

Недостатком этого устройства является обязательное наличие амплитудного и фазового рассогласования между сигналами задания фазных токов (определяемыми выходными сигналами регуляторов скорости и потокосцепления) -и фазньми токами. В переходных режимах работы электропривода фазовое рассогласование оказывает существенное отрицательное влияние на качество работы электропривода. Например при набросе нагрузки, наличие фазовог го рассогласования приводит к тому, что увеличение сигнала задания активной составляющей тока двигателя вызывает изменение как активной, так и реактивной составляющих тока двига·*· теля. Активная составляющая тока оказывается меньше необходимой величины, а изменение реактивной составляющей тока вызывает изменение потока двигателя.. Продолжительность этого процесса определяется быстродействием регулятора скорости и регулятора потока сцепления и сравнима с продолжительностью переходного режима работы электропривода. Несоответствие составляющих тока сигналам задания данных составляющих ухудшает быстродействие привода и вызывает неравномерное изменение скорости в переходных режимах работы.

904177 4

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формирования трехфазного синусоидального тока нагрузки непосредственного преобразователя частоты, содержащий три однофазных пропорциональных регулятора, соединенных входами с выходами трех сумматоров, два входа каждого из которых подключены ко входам устройства, два пропорционально-интегральных регулятора амплитудных значений активной и реактивной составляющих тока, подключенных входами к четвертому и пятому сумматору, первые входы указанных сумматоров подключены к блоку обратного преобразования координат, а вторые - ко входам устройства, три входа блока обратного преобразования координат соединены со входами упомянутых трех сумматоров, четвертый и пятый входы блока обратного преобразования координат подключены ко входам устройства и ко входам формирователя гармонических сигналов задания [2] .

Быстродействие используемых регуляторов активного и реактивного тока выше, чем быстродействие регуляторов скорости и потокосцепления, в связи с чем продолжительность интервала времени, на котором составляющие тока не соответствуют сигналам задания данных составляющих оказывается меньшей. Тем не менее интервал времени несоответствия составляющих тока двигателя сигналам задания оказывается достаточно большим .

Однако, поскольку быстродействие фазных регуляторов тока ограничено динамическими возможностями тиристорного преобразователя частоты, то „ разница в быстродействии фазных регуляторов тока и регуляторов скорости и потокосцепления оказывается недостаточной для использования промежуточных регуляторов.

Цель изобретения - повышение быстродействия, позволяющего улучшить точность отработки и задания токов за счет существенного сокращения продолжительности интервала времени, на котором составляющие тока не соответствуют сигналам задания данных •составляющих, и улучшить этим динамику электроприводов.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены три дополнительных сумматора, одни входы которых подсоединены к выходам однофазных пропорциональных регуляторов, а дригие входы через ₅ формирователь гармонических сигналов задания подсоединены к выходам пропорционально-интегральных регуляторов, а выходы дополнительных сумматоров подсоединены ко входам систеЮ мы импульсно-фазового управления преобразователя частоты.

На чертеже представлена функциональная схемы устройства для формирования трехфазного синусоидального 15 тока нагрузки непосредственного преобразователя частоты.

Устройство содержит однофазные пропорицональные регуляторы 1-3, пропорционально-интегральнще регуляторы 4 и 5 активной и реактивной составляющих тока.

Входы регуляторов 1-3 соединены с тремя сумматорами 6-8, входы которых соединены с общими входами устройства . Входы регуляторов 4 и 5 подсоединены к четвертому и пятому сумматорам 9 и 10. Выходы регуляторов 1-3 подсоединены к трем дополнительным сумматорам 11-13. Блок об₃₀ ратного преобразования координат 14 входами соединен с сумматорами 6-8 и со входами устройства.

Устройство работает следующим образом.

На входах пропорциональных регуляторов 1-3 в сумматорах 6-8 суммируются гармонические сигналы задания и обратной связи фазных токов двигателя. Одновременно на входах регуляторов 4 и 5 в сумматорах 9 и 10 сум⁴⁰ мируются сигналы задания и обратной связи амплитудных значений активной и реактивной составляющих тока двигателя. Сигналы обратной связи, поступающие на входы регуляторов, фор⁴⁵ иируются из фазных сигналов обратной . связи преобразователем 14, с помощью нормированных гармонических сигналов s incot, cos cot, частота и фаза которых соответствует частоте и фа^s0 зе потока двигателя. Данные нормированные гармонические сигналы используются также в формирователе I5 гармонических сигналов. В формирователе 15 осуществляется преобразование вы55 ходных сигналов регуляторов в трехфазную систему гармонических сигналов, амплитуда, фаза и частота которых определяются выходными сигнала5 904177 6 ми регуляторов, фазой и частотой нормированных гармонических сигналов .

Выходные сигналы формирователя I5 суммируются в сумматорах 11-13 с со- $ ответствующими по фазе выходными сигналами пропорциональных разных регуляторов. Выходные сигналы сумматоров 11-13 подаются на входы системы импульсно-фазового управления пре- 10 образователя тока.

Достоинством предлагаемого устройства является то, что выходные сигналы астатических регуляторов, преобразованные в гармонические сиг- is налы, используются для задания напряжений, а не фазных токов. Это позволяет повышать быстродействие астатических регуляторов вплоть до значений, соответствующих быстродействию 20 пропорциональных фазных регуляторов, уменьшая тем самым интервалы времени несоответствия токосигналам задания в переходных режимах.

Claims (2)

1. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  формировани  трехфазного синусоидального тока наг рузки непосредственного преобразовател  частоты, содержащий три однофаз ных пропорциональных регул тора, сое диненных входами с выходами трех сум маторов, два входа каждого из которы подключены ко входам устройства, два пропорционально-интегральных регул тора амплитудных значений активной и реактивной составл ющих тока, подклю ченных входами к четвертому и п тому сумматору, первые входы указанных сумматоров подключены к блоку обратного преобразовани  координат, а вто рые - ко входам устройства, три входа блока обратного преобразовани  ко ординат соединены со входами упом нутых трех сумматоров, четвертый и п тый входы блока обратного преобразовани  координат подключены ко входам устройства и ко входам формировател  гармонических сигналов задани  23 . Быстродействие используемых регул торов активного и реактивного тока выше, чем быстродействие регул торов скорости и потокосцеплени , в св зи с чем продолжительность интервала времени, на котором сост авл ющие тока не соответствуют сигналам задани  данных составл ющих оказываетс  меньшей. Тем не менее интервал времени несоответстви  составл ющих тока двигател  сигналам за .Дани  оказьшаетс  достаточно большим . Однако, поскольку быстродействие фазных регул торов тока ограничено динамическими возможност ми тиристорного преобразовател  частоты, то разница в быстродействии фазных регу л торов тока и регул торов скорости и потокосцеплени  оказываетс  недостаточной дл  использовани  промежуточных регул торов. Цель изобретени  - повьшхение быст .родействи , позвол ющего улучшить точность отработки и задани  токов за счет существенного сокращени  продолжительности интервала времени, на котором составл ющие тока не соответствуют сигналам задани  данных сс ставл ющих, и улучшить этим динамику электроприводов. Поставленна  цель достигаетс  тем . что в известное устройство введены три дополнительных сумматора, одни входы которых подсоединены к выходам однофазных пропорциональных регул торов, а дригие входы через формирователь гармонических сигналов задани  подсоединены к выходам пропорционально-интегральных регул торов , а выходы дополнительных сумматоров подсоединены ко входам системы импульсно-фазового управлени  преобразовател  частоты. На чертеже представлена функциональна  схемы устройства дл  формировани  трехфазного синусоидального тока нагрузки непосредственного преобразовател  частоты. Устройство содержит однофазные пропорицональные регул торы 1-3, пропорционально-интегральнее регул торы 4 и 5 активной и реактивной составл ющих тока. Входы регул торов 1-3 соединены с трем  сумматорами 6-8, входы которых соединены с входами устройства . Входы регул торов 4 и 5 подсоединены к четвертому и п тому сумматорам 9 и 10. Выходы регул торов 1-3 подсоединены к трем дополнительным сумматорам 11-13. Блок обратного преобразовани  координат 14 входами соединен с сумматорами 6-8 и со входами устройства. Устройство работает следующим образом . На входах пропорциональных регул торов 1-3 в сумматорах 6-8 суммируютс  гармонические сигналы задани  и обратной св зи фазных токов двигател . Одновременно на входах регул торов 4 и 5 в сумматорах 9 и IQ суммирзпотс  сигналы задани  и обратной св зи амплитудных значений активной и реактивной составл ющих тока двигател . Сигналы обратной св зи, поступающие на входы регул торов, формируютс  из фазных сигналов обратной . св зи Преобразователем 14, с помощью нормированных гармонических сигналов S inoot, cos cot, частота и фаза которых соответствует частоте и фазе потока двигател . Цатшё нормированные гармонические сигналы используютс  также в формирователе I5 гармонических сигналов. В формирователе 15 осуществл етс  преобразование выходных сигналов регул торов в трехфазную систему гармонических сигналов , амплитуда, фаза и частота которых определ ютс  выходными сигнала5 ми регул торов, фазой и частотой нормированных гармонических сигналов . Выходные сигналы формировател  I суммируютс  в сумматорах 11-13 с со ответствуюошми по фазе выходными сигналами пропорциональных разных регул торов. Выходные сигналы сумматоров 11-13 подаютс  на входы системы импульсно-фазового управлени  пр образовател  тока. Достоинством предлагаемого устройства  вл етс  то, что выходные сигналы астатических регул торов, преобразованные в гармонические сиг налы, используютс  дл  задани  напр жений, а не фазных токов. Это позво л ет повышать быстродействие астати ческих регул торов вплоть до значений , соответствующих быстродействию пропорциональных фазных регул торов , уменьша  тем самым интервалы времени несоответстви  токосигналам задани  в переходных режимах. Формула изобретени  Устройство дл  формировани  трех фазного синусоидального тока нагрузки непосредственного преобразовател  частоты с системой импульс но-фазового управлени , содержащий три однофазных пропорциональных ре гул тора, соединенных с выходами трех сумматоров, два входа каждого ид которых подключены ко входам устройства, два пропорционапьно-ин76 теграпьных регул тора амплитудных значений активной и реактивной составл юпшх тока, подключенных входами к четвертому и п тому сумматорам, первые входы указанных сумматоров подключены к блоку обратного преобразовани  координат,.а вторые - ко входам устройства, три нхода блока обратного преобразовани  координат соединеюл со входами упом нутых трех сумматоров, четвертый и п тый входы блока обратного преобразовани , коор- динат подключе ны ко входам устройства и ко входам формировател  гармонических сигналов задани , о т л ич а ю щ е е с   тем, что, с целью повьшени  быстродействи  и улучшени  точности отработки задани  токов, введены три дополнительных сумматора , одни входы которых подсоединены к выходам однофазных пропорционадьных регул торов, а другие входы через формирователь гармонических сигналов задани  подсоединены к выхог. дам пропорционально-интегральных регул торов, а выходы дополнительных сумматоров подсоединены ко входам системы импулЬсио-фазового управлени  преобразовател  частоты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2518910/24-07, кл. Н 02 Р 7/42, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2332389/07, кл. Н 02 Р 7/42, 1976.

   fM OH