SU928580A1 - Устройство дл управлени асинхронной машиной с короткозамкнутым ротором - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к элект технике , в частности к частотно-управл емым электроприводам переменного тока, и может быть использовано в системах с высокими требовани 1ли по качеству регулировани .

Известно устройство дл  управлени  асинхронной машиной с короткозамкнутым ротором, содержгицее преобрйзователь координат, блок задани  активной и реактивной составл ющих тока и формирователь опорных сигналов, выполне«ный на апериодических звень х, входы которых подключены к датчикам фазных ЭДС 1.

Недостатком известного устройст-. ва;  вл етс  небольшой диапазон линейного управлени  выходным моментом из-за наличи  зоны нечувс-твительности в области частот, близких к нулю, при малых величинах ЭДС.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению  вл етс  устройство дл  управлени  асинхронной машиной с короткозамкнутым ротором, содержащее преобразователь координат , подключенный к блоку задани  активной и реактивной составл юьгих тока машины и к формирователю опор ,ньдх сигналов, выполненному на апериодических звень х, входы которых подключены к датчикам фазных ЭДС 2,

Недостатком известного устройства  вл етс  небольшой диапазон линейного управлени  из-за нгшичи  зоны нечувствительности по управлению , определ емой погрешност ми элементов.

Цель изобретени  - увеличение ди10 апазона линейного управлени .

Указанна  цель.достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  асинхронной машиной с короткозс1мкну15 тым ротором, содержащее преобразователь коорюииат, подключенный к блоку задани  активной и реактивной составл ющих тока асинхронной машины и к формировагелю опорных сигналов,

20 выполненному на апериодических . звень х, входы которых подключены к датчикам фазных ЭДС введен управл емый блок коммутаций, входы и выходы которого подключены сооиветст25 венно к выходам и входам формировател  опорны с сигналов, причем один из управл юогих входов блока коммутации дополнительно соединен с вы1ХСЩОМ блока задани  дл  активной 30 с:оставл юией тока.

Кроме того, выход блока задани  дл  реактивной составл ющей тока подключен ко второму управл ющему входу блока коммутаций.

На -фиг,1 показана структурна  схема устройства дл  управлени  асинхронной машиной с короткозамкнуП ыы ротором; на фиг. 2 (а и б) схемы соединений формировател  опорных сигналов с управл емым блоком коммутаций. .

Устройство содержит асинхронную машину 1, статор которой подключен к управл емому источнику 2 токов. Управл ющие входы источника 2 подключены через преобразователь 3 координат к выходам блока 4 задани  активной и реактивной составл ющих тока машины. Выходы датчиков 5 фазных ЭДС, св занных с машиной 1, подключены к входам формировател  б опорных сигналов, выполненного на апериодических звень х. На валу асинхронной машины 1 установлен датчик 7 скорости вращени . Выходы формировател  б подключены к входам дл  опорных сигналов преобразовател  3 координат . Входы и выходы Формировател  б кроме того соединены соответственно с выходами и входами управл емого блока 8 коммутаций, содержащего широтно-импульсный модул тор 9, управл ег-ме ключи 10, резисторы . 11, амплитудный компаратор 12, управл емые ключи 13. Выходы широтно-импульсного модул тора соединены с управл ющими входа У И Ключей 10.

Выходы аЛериодическнх звеньев б св заны со своими входами через-цепи , составленные из последовательно соединенных управл емых ключей 10 и резисторов 11. Входы амплитудного компаратора 12 соединены с выходами апериодических звеньев 6, а выход его подключен к управл ющим входам ключей 13. йлход блока 4 с сигналом Ug задани  активной составл ющей тока подключен к одному из управл ющих входов блока 8 коммутаций .

В другом варианте выполнени  устройства кроме того выход блока 4 с сигналом Ujj задани  реактивной составл ющей тока подключен к другому из управл аощих входов блока 8 коммутаций .

Устройство работает следующим Ьбразом.

IС выхода блока 4 задани  поступа т-два независимых сигнала посто нного тока и J3 и U(j , определ ющие реактивную к активную составл вощие тока машины соответственно. В преобразователе 3 координат осуществл етс  преобразование указанных сигналов 0 VI UQ в сигналы управлени  источником 2 токов, обеспе™ чивакйадм питание машины 1. Необходимые дл  координатных преобразований опорные сигналы получают на выходе формировател  6.

В устройстве реализуетс  частотно-токовое управление, при котором роль опорного сигнала (опорного вектора) выполн ет вектор потокосцеплени  ротора. В устройстве обеспечиваетс  линейна  зависимость выходного момента машины 1 от сигнала задани  Ua при поддержании Од const.

Фазные опорные сигналы, в каче;стве которых используютс  фазные составл ющие , tg , fc потокосцеплегни  ротора, формируютс  на выходcix апериодических звеньев б по сигнала e,,eg,e(-, снимаемым с выходов датчиков 5 фазных ЭДС машины, а также по фазным сигналам задани  реактивной (UDA/Ung,,Ujo() и активной (, U(j,U(jo) составл ющих тока, поступающим с выходов преобразовател  3 координат.

Работа устройства в области частот , близких к нулю, характеризуетс наличием зоны нечувствительности, определ емой погрешност ми элементов , в частности апериодических звеньев. В пределах указанной зоны опорные сигналы на выходах апериодических звеньев не отвечают требовани м трехфазной системы гармонических сигналов. Следствием этого  вл етс  нарушение линейности управлени  выходным моментом от сигнала

Дл  устранени  указанного недостатка и уменьшени  зоны нечувствительности в устройство введен блок 8 коммутаций, с помощью которого осуществл етс  принудительное посто нное включение апериодических звеньев в цепи генерировани  низкочастотных колебаний.

По сигналу задани  U(j на выходах широтно-импульсного модул тора 9 формируютс  сигналы управлени  дл  ключей 10, образующих дл  каждого из апериодических звеньев цепь положительной обратной св зи. После,цовательное соединение апериодических звеньев, охваченных такими положительными обратными св з ми, в замкнутый КОНТУР (фиг.2) обеспечивает в схеме генерирование трехфазных колебаний.

Частота колебаний определ етс  величиной сигнала UQ, згщгиощего глубину широтной.модул ции сигналов ка выходах модул тора 9, Очередност следовани  фаз выходнщ: сигналов генератора (на выходах апериодических звеньев) опред1ел етс  пол рностью сигнала U@. При одной пол рности сигнала Ug с помснцью ключей 10 обеспечиваетс  включение апериодческих звеньев в цепь пр мого генерировани  колебаний, а при другой пол рности - в цепь обратного генерировани  колебаний,

Дл  поддержани  амплитуды колебаний на заданном уровне каждое из .апериодических звеньев охвачено цепью отрицательной обратной св зи через ключи 13, управление которыми производитс  от амплитудного компаратора 12. На вход компаратора 12 поступает сигнал заданн  амплитуДЫ

Максимальна  частота генерируемых . колебаний выбираетс  небольшой по величине в пределах 3-5% от рабочей частоты токов ротора. Указанные колебани  при этом не оказывают существенного вли ни  на рабочие характеристики устройства, но в области низких частот, близких к нулю, позвол ют усреднить ошибки элементовустройства и уменьшить зону нечувствительности устройства в целом.

Уменьшение зоны нечувствительности устройства обеспечивает в свою очередь увеличение диапазона линейного управлени  по моменту.

При изменении потока в машине, например, при двухзонном регулиро- вании, частота генерируемых в уст- а ройстве колебаний должна определ тьс  обоими сигналами задани  UQ и U(j с тем, чтобы поддерживать час-, тоту на одном и том же выбранном уровне в отношении к частоте токов ротора. В этом случае на вход широтно-импульсного модул тора 9 кроме сигнала U(« поступает дополнительно сигнал Ujj (фиг. 2а) .

Дополнительные меры по уменьше .нию в устройстве зоны нечувствительности и увеличению диапазона линейного управлени  св заны с использованием выходного сигнала датчика 7 скорости, подаваемого на вход широтно-импульсного модул тора 9 и на дополнительный вход преобразовател  3 координат (фиг. 1 и 2). Роль

сигнала аналогична роли сигнаша задани  UQ.

Введение в устройство дл  управлени  асинхронной машиной с короткозамкнутым ротором блока ком/ таций, образующего из апериодических звеньев цепи генерировани  колебаний и управл емого сигналами задани  и сигналом скорости вращени  позвол ет в сравнении с известным уменьшить вдвое зону нечувствительности в области частот, близких к нулю, и соответственно увеличить диапазон линейного управлени .

Claims (2)

1.Устройство дл  управлени  асинхронной машиной с короткозамкнутым ротором, содержащее преобразователь координат, подключенный к блоку задани  активной и реактивной составл ющих тока асинхронной машин и к формирователю опорны сигналов, выполненному на апериодических звень х, входы KOTOIMJX подключены

к выходам датчиков фазных ЭДС, о тл и.чающеес  тем, что, с целью увеличени  диапазона линейного управлени , в него введен управл емый блок коммутаций, входы и выходы которого подключены соответственно к выходам и входам фop иpoвател  опорных сигналов, причем оди из управл ющих входов блока коммутаций дополнительно соединен с выходом блока задани  дл  активной составл ющей тока.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что выход блока задани  дл  реактивной составл ющей тока подключен ко второму управл ющему входу блока коммутаций.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 493882, кл. Н 02 Р 5/40, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 661705, кл. Н 02 Р 5/34, 1975.

Dfoi1.

Wl.f

Af f {/и/,

Щ f aeUKV ff/fl

u

rl

0

If

Ll.

I ТрГ

4

UrJ

УШ i/g i/Л

ui.l