SU944047A1 - Устройство дл управлени электродвигателем переменного тока в след щем режиме - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО дл  УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В СЛЕДЯЩЕМ РЕЖИМЕ

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в управл емом электроприводе на базе короткозамкнутого асинхронного и синхронного двигателей, примен емом в отрасл х народного хоз йства, где требуетс  высока  точность воспроизведени  заданных параметров управлени , в частности, в станках с числовым программным управлением.JQ

Известно устройство дл  управлени  асинхронным двигателем, содержащее координатный преобразователь, св занный через узлы с релейными характеристиками с преобразователем энергии ts на ключевых элементах, который подключен к обмоткам асинхронного двигател  Cl .

Недостаток этого устройства состоит в низкой точности воспроизведени  20 заданного движени , что определ етс  низкой точностью используемых датчиков и сложностью аналоговых координатных преобоа пчаний.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  управлени  электродвигателем переменного тока в след щем режиме, в котором реализуютс  скольз щие режимы . Это устройство содержит два формировател  сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производ ных, датчик фазных составл ющих потокосцеплени  ротора, подключенный к первой группе входов координатного преобразовател , выход которого св зан через преобразователь числа фаз и блок (}юрмирователей релейных сигналов с входом преобразовател  энергии на ключевых элементах, выход которого св зан с обмотками статора асинхронного электродв1 гател , два узла с нелинейными характеристиками типа гистерезис, вход каждого из которых подключен к выходу одного из ({юрмирователей сигнала комбинации ошибки-управлени  и ее производных, а выходы подключены к второй группе 39 входов координатного прёобразовател  fZJ. Это устройство принципиально може обеспечить высокую точность управлени , однако в промышленных услови х эту точность реализовать не удаетс  по следующим причинам: непосредствен ное измерение фазных составл ющих потокосцеплени  ротора ограничиваетс  значительной температурной нестабильностью датчиков и сложностью их встройки в двигатель, широкое применение импульсных датчиков положени  приводит к необходимости осущест вл ть коррекцию формировател  сигнал линейной комбинации ошибки по положа Нию и ее производных при помощи сигнала о моменте двигател , который в этом устройстве не формируетс . Kp того, указанное устройство имеет схему формировани  команд управлени , содержащую аналоговый координат ный преобразователь и аналоговый пре образователь числа фаз. Все это снижает точность и надежность устройства и ограничивает область его применени . Цель изобретени  - повышение точности и надежности управлени  электродвигател ми переменного тока. Указанна  цель достигаетс 9тем, что в устроиство дл  управлени  элек родвигателем переменного тока в след щем режиме, содержащее преобразователь энергии на ключевых элементах импульсный датчик положени  ротора, два формировател  сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных, выходы которых соеди нены с входами двух узлов с нелинейными характеристиками типа гистерезис , выходы которых подключены к соответствующим входам логического формировател  команд управлени , а выход последнего подключена управл  ющему входу преобразовател  энергии

на ключевых элементах, преобразователь координат, введены датчик фазных токов статора, преобразователь аналог-частота, два реверсивных счетчика , .посто нный запоминающий блок значений синуса и косинуса угла, причем входы преобразовател  координат соединены с выходами датчика токов и выходами посто нного запоминающего блока значений синуса и косинуса угла , а выходы его соединены с входом преобразовател  аналог-частота, с входом первого формировател  сигнала

анало -частота, с входом первого формировател  9 сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных и с одним из входов второго формировател  10 сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее произ- водных, выход преобразовател  k аналог-частота соединен с входом первого реверсивного счетчика 5, выход которого соединен с входом блока Вис соответствующим входом логического формировател  13 команд управлени ; выход импульсного датчика 1 положе74 инейной комбинации ошибки управлени  и ее производных и с одним из входов второго формировател  сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных, выход преобразовател  аналог-частота соединен с входом первого реверсивного счетчика , выход первого реверсивного счетмика соединен с входом посто нного запо/«1на1С«цего блока значенийсинуса и косинуса угла и с соответствующим входом логического формировател  команд управлени , выход импульсного датчика положени  соединен с входами обоих реверсивныхсчетчиков, выход второго реверсивного счетчика через цифро-аналоговый Преобразователь соединен с соответствующим входом второго- формировател  сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных. На чертеже представлена блок-схема устройства дл  управлени  электродвигателем переменного тока в след 1цем режиме. Устройство содержит импульсный датчик 1 положени  ротора, датчик 2 фазных токов статора, преобразователь 3 координат, преобразователь аналог-частота, реверсивные счетчики 5 и 6, цифро-аналоговый преобразователь 7, посто нный запоминающий блок 8 значений синуса и косинуса угла, формирователи 9 и 10 сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных, два узла 11 и 12 с нелинейными характеристиками типа гистерезис, логический формирователь 13 команд управлени , преобразователь энергии Н на ключевых элементах , при этом входы преобразовател  3 координат соединены с выходами датчика 2 фазных токов и выходами посто нного запоминающего блока 8 значений синуса и косинуса угла, а выходы его соединены с входом преобразовател  «

ни  ротора соединен с входами обоих реверсивных счетчиков 5 и 6, выход второго реверсивного счетчика 6 через цифро-аналоговый преобразователь 7 соединен с соответствующим вхр дом формировател  10 сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных, выходы формирователей 9 и 10 через узды 11 и 12 соединены с логическим формирователем 13 команд управлени .

При управлении асинхронным двигателем устройство работает следующим образом.

j На входы преобразовател  3 координат поступают сигналы о компонентах i , 1л тока статора в неподвижной системе координат от датчика 2 токов и значение синуса и косинуса угла 0ц, вектора потокосцеплени  ротора с выхода посто нного запоминающего блока 8. На выходах преобразовател  3 .формируютс  сигналы о компонентах 1,, 1ft тока статора в системе координатj вращающейс  синхронно с вектором потокосцеплени  ротора. Сигнал компоненты ijj- содержащий информацию о ли нейной комбинации потокосцеплени  ротора и его производной, поступает на вход формировател  9. На другой вход формировател  9 поступает сигнал о Заданном потокосцеплении. Сигнал о компоненте in пропорциональной моменту двигател , поступает на вход преобразовател  знало г-частот а и .на корректирующий вход формировател  10. На выходе преобразовател  форми|ауетс . последовательность импульсов , частота которых пропорциональна сигналу о компоненте in. Выход датчика 1 положени  ротора подключен на соответствующие входы реверсивных счетчиков 5 и 6, на входы которых поступают также сигнал с выхода преобразовател  4 и сигнал о заданном перемещении в соответственно. На выходе реверсивного счетчика 5 формируетс  код угла положени  вектора потокосцеплени , который подаетс  на .-вход посто нного запоминающего блока 8 и на соответствующий вход логического формировател  команд управлени  13. На выходе реверсивного счетчика 6 формируетс  сигнал ошибки управлени , который через цифро-аналоговый преобразователь 7 поступает на вход формировател  10. Выходные сигналы формирователей 9 и 10 линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных подаютс  на входы узлов 11 и 12 с нелинейными характеристиками типа гистерезис, выходы которых подключены к соответствующим входам логического формировател  13 команд управлени . Формирователь вырабатывает релейные сигналы управлени  клюг, чами преобразовател  14 энергии, который питает двигатель широтно-модулированным напр жением с величиной U(j, таким образом, чтобы в скольз щих режимах обеспечивалось равенство нулю сигналов, сформированных в формировател х 9 и 10. В этих режимах изменение во времени регулируемых параметров двигател  не зависит от параметров двигател  и параметров отдельных блоков устройства управлени , а определ етс  изменением во времени заданий на регулируемые параметры , а также коэффициентами, прин тыми в линейных комбинаци х, ошибок управлени  и их производных. В случае управлени  синхронным двигателем преобразователь аналог-частота отключаетс  от входа реверсивного с чет мика 5 что соответствует заданию скольжени , равному нулю. Угол вылета ротора двигател  регулируетс  изменением сигнала о задании, поступающего на вход формировател  9. В остальном работа устройства не отличаетс  от ранее рассмотренного случа .

Таким образом, за счет введени  в устройство цифро-аналоговой модели асинхронного двигател  удаетс  определить значение р да параметров двигател , необходимых дл  организации скольз щего режима, непосредственное изменение которых невозможно производить с высокой точностью. Это позвол ет обеспечить высокую точность управлени , определ емую в основном , точностью датчиков.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  электродвигателем переменного тока в след щем режиме, содержащее преобразователь энергии на ключевых элементах, импульсный датчик положени  ротора, двг формировател  сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных , выходы которых соединены., с входами двух узлов с нелинейными характеристиками типа гистерезис, ;выходы которых подключены к соответствующим входам логического формирова тел  команд управлени , а выход последнего подключен к управл ющему вхо ду преобразовател  энергии на ключевых элементах, преобразователь координат , отличающеес  reh, что, с мелью повышени  точности и надежности устройства, в него введены датчик фазных токов статора, преобразователь анало -частота, два реверсив Hbfx счетчика, посто нный запоминающий блок значений синуса и косинуса угла, причем входы преобразовател  координат соединены с выходами датчика фазных токов и выходами посто нного запоминающего блока значений синуса и косинуса угла, а выходы его соединены с входом преобразовател  аналогчастота ,, с входом первого формировател  сигнала линейной комбинации ошиб ки управлени  и ее производных и с од ним из второго формировател  сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных, выход преобразовател  аналог-частота соединен с входом первого реверсивного счетчика, выход первого реверсивного счетчика соединен с входом посто нного запоминающего блока значений синуса и косинуса угла и с соответствующим входом логического формировател  команд управлени , выход импульсного датчика положени  соединен с входами обоих реверсивных счетчиков, выход второго реверсивного счетчика через цифро-аналоговый преобразователь соединен с соответствующим входом формировател  сигнала линейной комбинации ошибки управлени  и ее производных. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 19tl312, . кл. 21 с 59/36, 1971. 2,Авторское свидетельство СССР № 2А63656, к . И 02 Р , 1977