Claims (2)
дополнительных стабилизирующих св зей сложность и стоимость этого регул тора резко возрастает. Эти недостатки затрудн ют .внедрение эффективного вида привода, поскольку во многих случа х квалифицированное регул рное бслуживание исключаетс . Целью изобретени вл етс упрощение и повышение эксплуатационной надежности . Поставленна цель достигаетс тем, что в автоматическом регул торе возбуждение дл асинхронного электровигател с фазным ротором, содержаем преобразователь частоты, снабженым выводами дл подключени к роорной обмотке асинхронного электровигател , блок измерени скорости вращени и положени ротора асинхронного электродвигател , датчики напр жени и тока обмотки статора синхронного электродвигател , подсоединенные к формирователю сигналов параметров режима, блок фазоимпульсного управлени преобразователем, выход которого соединен с преобразователем , и формирователь гармонического сигнала скольжени ,выход которого соединен с входом блока фазоимпульсного управлени , блок измерени скорости вращени и положени ротора асинхронного электродвигател выполнен импульсным, а в формирователь гармон ических сигналов скольжени введены прерыватели, многофазный, вариатор амплитуды напр жени сетевой частоты, элементы пам ти, число которых равно числу фаз ротора электродвигател , блок, сдвига фаз и распределитель импульсов, причем выход блока измерени скорости вращени и положени подключен через блок сдвига фазы, распределитель импульсов подсоединен к управл ющим цеп м прерывателей , входы которых подключены к выходам многофазного вариатора амплитуды напр жени сетевой частоты, а выходы объединены и подключены к элементу пам ти и образуют выход блока фазоимпульсного управлени преобразователем , а вход многофазного вариатора амплитуды напр жени сете вой частоты соединен с формирователем сигналов параметров режима. Нафиг.1 изображена схема регул тора возбуждени дл асинхронного электродвигател с фазным ротором; на фиг.2 - временные диаграммы формировани , синусоидального напр жени частоты скольжени . Автоматический регул тор возбуждени дл асинхронного электродвига - тел 1 с фазным ротором включает в себ блок 2 измерени скорости вращени и положени ротора асинхронно го электродвигател , датчик 3 напр жени и датчик Л тока обмотки стато ра асинхронного электродвигател . Блок 2 может быть выполнен, например в виде одной или нескольких сосредоточенных катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенными на статоре асинхронного электродвигател 1 и ферромагнитного элемента с перемен ным зазором на роторе асинхронного электродвигател 1, например в виде выступов, флажков или шестерни с числом пазов, обеспечивающим частоту 150 Гц при одной катушке или 50 Гц при трех катушках. На пару полюсов {асинхронного электродвигател 1 тре буетс соответственно три или один выступ. Блок 2, датчики 3 и 4 соединены с формирователем 5 сигнала параметров режима, например, сигналов реактивного тока и скорости. Выход блока 2 соединен со входом блока 6 сдвига фазы, на второй вход которого подведен выход 7 формировател 5 сиг налов параметров режима. Выход 7 фор мировател 5 вл етс многомерным, в частности двумерным. Одна составл ща выхода 7 может соответствовать сигналу реактивного тока, друга скорости . Выход блока 6 через распре делитель 8 импульсов, выполненный по т-канальной системе цепей 9-Н, подсоединен к управл ющим цеп м прерывателей 12-17. Прерыватели 12-Т образуют одну группу, соединенную с элементом 18 пам ти, а остальные другую , соединенную с элементом 19 пам ти. На входы всех прерывателей поданы выходы многофазного, в -частности 1Т)-фазного вариатора 20 амплитуды напр жени сетевой частоты, на вход которого подключен выход 7 формировател 5 сигналов параметров режима . Вариатор 20 может иметь двумерный или одномерный вход. При двумерном входе измен етс как амплитуда , так и фаза выхода вариатора. В дальнейшем дл простоты рассматргиваетс только вариант с одним из входов многофазного вариатора 20 амплитуды напр жени сетевой частоты. Многофазный вариатор 20 afплитуды напр жени сетевой частоты может быть выполнен с помощью коммутаторов, преобразующих посто нное напр жение выхода формировател 5 в систему -напр жений пр моугольной формы с амплитудой , равной выходному сигналу формировател 5. Пр моугольные напр жени фильтруютс и образуют синусоидальное напр жение. Такое выполнение, вариатора 20 обеспечивает высокую точность, стабильность, симметрию выходных сигналов при всех амплитудах выхода формировател 5 Элементы 18 и. 19 образуют каналы п-фазной системы, напр жени которой имеют частоту скольжени , и управл ют через соединенный с ними блок 21 фазоимпульсного управлени преобразовател 22 частоты, питаекым от источника 23. Число каналов соответствует числу фаз ротора. В данном случаем 2. Цепи к прерывател м 15-17 подсоединены со смещенным чередованием . Блок 2 может выполн тьс в виде двух отдельных датчиков: датчика скорости вращени и датчика положени . Блок 6 сдвига фазы может выполн тьс как блок фазоимпульсного управлени вертикального принципа действи . Устройство работает следующим образом . . На фиг.2 показана временна диаграмма дл трехфазного варианта. Символами о, обозначены фазы напр жени частоты сети f на выходе многофазного вариатора 20 амплитуды напр жени сетевой частоты. В нашем случае Гц. Символами d,etj обозначены три последовательности импульсов, кажда из которых имеет частоту f- (1-)1 где S - скольжение ротора асинхронного электродвигател 1 относительно пол статора, образованного напр жением частоты-f. Эти последовательн остй сдвинуты между собой на угол . В цепь фазы а включен прерыватель, управл емый последовательностью импульсов d, в цепь фазы Ъ - прерыватель, управл емый импульсами ,в , и аналогично включение прерывател относительно фазы с и импульсов 3 . В момент по влени импульса о1 прерыватель 12 (фиг,1) замыкаетс , и на элементе пам ти 18, выполненного в виде конденсатора (фиг.1) остаетс напр жение соответствующей фазы (в данном случае фазы d). Это напр жение сохран етс до по влени следующего импульса е, оставл ющего на конденсаторе напр же ние фазы to , соответствующее моменту по влени импульса е , и т.д. В результате на конденсаторе 18 образуетс напр жение ступенчатой формы приближающейс к синусоиде. Из-за разности частот синусоидального напр жени и последовательности импульсов импульс как бы перемещаетс по синусоиде со скоростью, равной разности частот, т.е со скольжением S воспроизвод в виде ступенек эту синусоиду в раст нутом масштабе времени. Отметим, что выбрав произвольную форму несущей частоты, полу чим аналогичную форму напр жени ча тоты скольжени . Полученное на элементах 18 и 19 пам ти напр жение частоты скольжени определ ет угол управлени тиристоров преобразовател 22 через блок 21 фазоимпульсного управлени . Преобразователь 22 вл етс силовым усилителем , воспроизвод щим форму сигнала на входе блока 21. Изменени амплитуды и фазы напр жений на элементах 18 и 19 пам ти измен ют амплитуду и фазу напр жени ротора асинхронного электродвигател 1. Синусоидальна форма этих сигналов обеспечивает минимальные потери в электродвигателе 1 сравнительно с другими формами управл ющего блоком 21 напр жени . Дл стабилизации скорости и реактивной мощности электродвигател 1 {введены обратные св зи, осуществл еNwe формирователем 5 сигналов параметров режима, на вход которого пода ютс сигналы блока 2 и датчиковоЗ и . Выходной сигнал формировател 5 поступает на вход 7 и воздействует на амплитуду вариатора 20 и фазу блока 6, что пропорционально измен ет фазу и амплитуду напр жений на входе блока 21, а соответственно и напр жение ротора асинхронного электродвигател . Таким образом, напр жение ротора увеличиваетс с ростом скольжени , а его фаза устанавливаетс соответствующей данной нагрузке на валу асинхронного электродвигател 1 и заданной реактивной мощности. Технико-экономические преимущества данного регул тора свод тс к упрощению устройствг, снижению потерь в асинхронной машине и повышению эксплуатационной надежности. Упрощение аппаратуры достигаетс за счет того, что блок измерени скорости вращени и положени может быть выполнен в виде отдельных сосредоточенных катушек с ферромагнитными сердечниками, расположенными на статоре асинхронной машины, и ферромагнитного элемента с переменным зазором , расположенным на роторе асинхронного электродвигател . Такое упрощение оказываетс возможным благодар соединению катушек с управл ющими входами прерывателей через блок сдвига фазы импульсов, иными словами благодар выполнению цепи от блока измерени скорости вращени и положени ротора до прерывателей как импульсной с числом каналов не более фазности вариатора амплитуды. Упро-. щение настройки достигаетс за счет того, что формирователь сигнала , скольжени выполнен на импульсных элементах, заменивших аналоговые интеграторы и аналоговые перемножители . Погрешность импульсных элементов определ етс только точностью и стабильностью пассивных .элементов, тогда как точность и стабильность аналоговых интеграторов и перемножителей снижаетс сравнительно с импульсными элементами за счет погрешностей активных элементов. Посто нство характеристик импульсных элементов повьаиает надежность эксплуатации , не требу регул рных проверок. Формула изобретени Автоматический регул тор возбуждени дл асинхронного электродвигател с фазным ротором, содержащий преобразователь частоты, снабженный выводами дл подключени -к роторной обмотке асинхронного электродвигател , блок измерени скорости и положени ротора асинхронного электродвигател , датчики напр жени и тока обмоток cVaTopa, подсоеданенные к соответствующим входам формировател сигналов парамет эов режима, блок фазоимпульсного управлени преобразователем , выход которого соединен с преобразователем, и формирователь гармонического сигнала скольжени , выход оторого соединен с входом блока фазоимпульсного управлени , отличающийс тем, что, с целью упрощени и повышени эксплуатационной надежности, блок измерени скорости и положени ротора асинхронного электродвигател выполнен импульсным, а в формирователь гармонических сигналов скольжени введены прерыватели, разделенные на две группы, многофазный вариатор амплитуды напр жени сетевой частоты элементы пам ти, число которых равно числу фаз роторной обмотки асинхронного электродвигател , последователь но соединенные между собой блок сдви га фазы и распределитель импульсов, причем выход блока измерени скорости вращени и положени ротора асинхронного электродвигател подключен к первому входу блока сдвига фазы, второй вход которого соединен с выхо 92 10. дом формировател сигналов параметров режима, а выход распределител импульсов соединен с управл ющими цеп ми прерывателей указанных групп, входы которых подключены к выходам многофазного вариатора амплитуды напр жени сетевой частоты, выходы прерывателей в каждой группеобъединены и подключены к входу соответствующего элемента пам ти и входу фазоимпульс- ного управлени , а вход многофазного вариатора амплитуды напр жени сетевой частота соединен с выходом формировател сигналов параметроврежима . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 323835, кл. Н 02 Р t972. additional stabilizing bonds, the complexity and cost of this controller increases dramatically. These drawbacks make it difficult to implement an efficient type of drive, since in many cases, qualified regular maintenance is excluded. The aim of the invention is to simplify and improve operational reliability. The goal is achieved by the fact that the automatic excitation controller for an asynchronous electric motor with a phase rotor contains a frequency converter equipped with leads for connecting an asynchronous electric motor to the rotor winding, a unit for measuring the rotational speed and rotor position of an asynchronous electric motor, voltage sensors and current sensors for voltage and current of the asynchronous electric motor, voltage sensors and current sensors for measuring the rotation speed and position of the rotor. motor, connected to the driver of the mode parameter signals, the phase-pulse control unit of the converter, the output of which and the harmonic slip signal shaper, the output of which is connected to the input of the phase-impulse control unit, the rotational speed and rotor position measurement unit of the induction motor, is pulsed, and interrupters are inserted into the harmonic slip signal shaper, the voltage amplitude voltage amplitude generator is inserted into the harmonic slip signal shaper, memory elements, the number of which is equal to the number of rotor phases of the electric motor, block, phase shift and pulse distributor, with the output of the measuring unit soon rotation and position are connected via a phase shift block, a pulse distributor is connected to control circuits of interrupters whose inputs are connected to the outputs of a multiphase variator of the amplitude of the voltage of the network frequency, and the outputs are combined and connected to the memory element and form the output of the phase-pulse control converter, and the input of a multiphase voltage amplitude variator of the network frequency is connected to the driver of the mode parameter signals. FIG. 1 depicts an excitation controller for an asynchronous motor with a phase-rotor; Fig. 2 shows timing diagrams for the formation of a sinusoidal voltage of the slip frequency. An automatic excitation controller for an asynchronous electric motor - a phase-rotor body 1 includes a unit for measuring the rotational speed and position of the asynchronous motor rotor, a voltage sensor 3 and a sensor L of the asynchronous motor static current. Block 2 can be performed, for example, in the form of one or several lumped coils with ferromagnetic cores placed on the stator of the asynchronous electric motor 1 and a ferromagnetic element with a variable gap on the rotor of the asynchronous electric motor 1, for example, in the form of protrusions, flags or gears with a number of grooves providing a frequency of 150 Hz with one coil or 50 Hz with three coils. A pair of poles {asynchronous motor 1 requires three or one protrusion, respectively. Block 2, the sensors 3 and 4 are connected to the shaper 5 of the signal parameters of the mode, for example, signals of reactive current and speed. The output of block 2 is connected to the input of block 6 of the phase shift, to the second input of which the output 7 of the imaging unit 5 signal parameters of the mode. Output 7 of Former 5 is multidimensional, in particular two-dimensional. One component of output 7 may correspond to a reactive current signal, the other to a speed. The output of block 6 through the distributor 8 pulses, made on the t-channel system of circuits 9-H, is connected to the control circuits of the interrupters 12-17. The 12-T interrupters form one group connected to the memory element 18, and the others to another one connected to the memory element 19. The inputs of all the choppers are supplied with the outputs of a multi-phase, in particular, 1T) -phase variator 20, the amplitude of the voltage of the network frequency, to the input of which the output 7 of the driver of 5 mode parameter signals is connected. The variator 20 may have a two-dimensional or one-dimensional input. With a two-dimensional input, both the amplitude and the output phase of the variator change. In the future, for simplicity, only the variant with one of the inputs of a multiphase variator 20 amplitude of the voltage of the network frequency is considered. A multiphase variator 20 af of the voltage of the network frequency can be made using switches that convert the constant voltage of the output of the shaper 5 to the system — rectangular voltages with an amplitude equal to the shaper's output signal 5. The rectangular voltages are filtered and form a sinusoidal voltage . This embodiment, the variator 20 provides high accuracy, stability, symmetry of the output signals at all amplitudes of the output of the imaging unit 5 Elements 18 and. 19 form channels of the p-phase system, the voltages of which have a slip frequency, and are controlled via the phase-impulse control unit 21 of the frequency converter 22 connected to them from a source 23. The number of channels corresponds to the number of rotor phases. In this case, 2. The circuits to the circuit breakers 15-17 are connected with shifted alternation. Unit 2 can be made as two separate sensors: a rotation speed sensor and a position sensor. The phase shift unit 6 can be executed as a phase-impulse control unit of the vertical principle of operation. The device works as follows. . Figure 2 shows a timing diagram for a three-phase variant. The symbols σ denote the phases of the voltage of the mains frequency f at the output of the multiphase variator 20 of the amplitude of the voltage of the network frequency. In our case, Hz. The symbols d, etj denote three sequences of pulses, each of which has a frequency f- (1-) 1 where S is the slip of the rotor of the asynchronous motor 1 relative to the stator field formed by the voltage-f voltage. These sequences are shifted by an angle. An interrupter controlled by a sequence of pulses d is connected to the circuit of phase a, and a interrupter controlled by pulses is connected to the circuit of phase b, and the interrupter is turned on relative to phase c and pulses 3 in the same way. At the moment when the pulse O1 appears, the interrupter 12 (FIG. 1) closes and the voltage of the corresponding phase (in this case, phase d) remains on the memory element 18, made in the form of a capacitor (FIG. 1). This voltage is maintained until the next pulse e appears, leaving the phase voltage to the capacitor corresponding to the instant of the pulse e, and so on. As a result, a voltage of stepped form is formed on the capacitor 18, approaching a sinusoid. Due to the frequency difference of the sinusoidal voltage and the sequence of pulses, the pulse as if moves along a sinusoid at a speed equal to the frequency difference, i.e. with slip S reproduces this sinusoid on an extended time scale. Note that by choosing an arbitrary form of the carrier frequency, we obtain a similar form of the slip frequency. The slip frequency voltage obtained on the memory elements 18 and 19 determines the angle of control of the thyristors of the converter 22 through the block 21 of phase-impulse control. Converter 22 is a power amplifier that reproduces the waveform at the input of block 21. Variations in the amplitude and phase of the memory elements 18 and 19 change the amplitude and phase of the rotor voltage of the asynchronous motor 1. The sinusoidal shape of these signals ensures minimal losses in the motor 1 in comparison with other forms of control of voltage block 21. In order to stabilize the speed and reactive power of the electric motor 1 {feedbacks are performed by means of the Shaper 5 of the mode parameter signals, the signals of the unit 2 and the sensor and are fed to the input. The output signal of the imaging unit 5 is fed to the input 7 and affects the amplitude of the variator 20 and the phase of block 6, which proportionally changes the phase and amplitude of the voltages at the input of block 21 and, accordingly, the voltage of the rotor of the asynchronous electric motor. Thus, the voltage of the rotor increases with increasing slip, and its phase is set to correspond to the given load on the shaft of the induction motor 1 and a given reactive power. The technical and economic advantages of this controller are reduced to simplifying devices, reducing losses in an asynchronous machine, and improving operational reliability. Simplification of the equipment is achieved due to the fact that the unit measuring the rotational speed and position can be made in the form of individual concentrated coils with ferromagnetic cores located on the stator of the induction machine and a ferromagnetic element with a variable gap located on the rotor of the asynchronous electric motor. This simplification is possible by connecting the coils to the control inputs of the choppers through the pulse phase shift unit, in other words, by running the circuit from the rotational speed and rotor position to the choppers as a pulse with the number of channels not exceeding the phase amplitude variator. Pros. Tuning is achieved due to the fact that the signal former, the slide, is made on impulse elements that replace analog integrators and analog multipliers. The error of the pulse elements is determined only by the accuracy and stability of the passive elements, while the accuracy and stability of the analog integrators and multipliers is reduced compared with the pulse elements due to the errors of the active elements. The consistency of the characteristics of the impulse elements results in reliable operation without the need for regular checks. Claims An automatic excitation controller for an asynchronous motor with a phase-rotor, containing a frequency converter, equipped with leads for connection to the rotor winding of an induction motor, a unit for measuring the speed and position of the rotor of the induction motor, voltage and current of the windings, winding power cables, connectors to the power source, connected to the windings of the asynchronous motor, voltage and current of the induction motor; signals of the parameters of the mode, the phase-pulse control unit of the converter, the output of which is connected to the converter, and the transducer a harmonic slip signal, the output is costly connected to the input of the phase-impulse control unit, characterized in that, in order to simplify and increase operational reliability, the speed and position measurement unit of the rotor of the induction motor is pulsed, and interrupters are divided into two groups, multiphase voltage amplitude variator of the network frequency, memory elements, the number of which is equal to the number of phases of the rotor winding of the asynchronous electric motor l, sequentially interconnected phase shift unit and pulse distributor, the output of the rotational speed and rotor position measurement unit of the asynchronous electric motor connected to the first input of the phase shift unit, the second input of which is connected to the output 92 of the mode parameter generator house, and the output of the pulse distributor is connected to the control circuits of the choppers of the specified groups, whose inputs are connected to the outputs of the multi-phase variator of the amplitude of the voltage of the network frequency, the outputs of the choppers in Doi gruppeobedineny and connected to the input of the corresponding memory element and entry fazoimpuls- Foot control and multiphase variator input amplitude voltage network connected to the output frequency shaper parametrovrezhima signals. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 323835, cl. H 02 P t972.
2.Блоцкий Н.Н. и -др. Машины двойного питани . Итоги науки и техники . Сери Энергетические машины и трансформатораты. М., ВИНИТИ, 1979 г., т.2, с.26, рис.2. i a И Ь2.Blotsky N.N. and etc. Dual feed machines. Results of science and technology. Seri Energy machines and transformers. M., VINITI, 1979, v.2, p.26, fig.2. i a and b
fui.2fui.2