SU955484A2 - Электропривод - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах точного электропривода переменного тока, построенных на фазовом принципе стабилизации скорости, а также в промышленных установках с низкими скорост ми движени  рабочего органа, требующих высоких динамических и повышенных энергетических показателей при широком диапазоне регулировани  свидетельства.

По основному авт. св. № 649116 известен электропривод, содержащий машину двойного питани , одна обмотка которой подключена к преобразователю регулируемой частоты, управл емому от задающего генератора и схемы управлени , включающей корректирующее устройство и фазовый детектор , друга  обмотка подсоединена к источнику возбуждени , а треть  обмотка  вл етс  измерительной и размещена в рабочем зазоре мащины, сумматор, входы которого подключены к измерительной обмотке и датчику тока возбуждени  машины, а выход сумматора соединен с входом фазового детектора, при этом измерительна  обмотка дополнительно соединена с другим входом фазового детектора 1j.

Недостатком этого электропривода  вл етс  наличие двух характерных режимов работы . Основной режим (синхронизм в «малом ) наблюдаетс  в системе при незначительных колебани х угла нагрузки около

5 установившегос  значени , т. е. когда эти колебани  не выход т за пределы линейного участка характеристики фазового детектора . Неосновной режим (режим биений или синхронизм « в большом) возникает при

,Q приеме или сбросе нагрузки, изменении режима работы и т. д. В этом случае колебани  угла нагрузки выход т за пределы линейного участка характеристики фазового детектора и фазовый контур регулировани  в этом случае  вл етс  обратной св зью,

15 в цепь которой включена периодическа  нелинейность . Это вызвано тем, что фазовый детектор работает как линейный элемент только в ограниченной зоне текущего неравенства фаз сравниваемых частот. Поэто2Q му режим биений, возникающий при переходных режимах, во многом определ ет работоспособность данного фазоимпульсного электропривода, который характеризуетс  полосой захвата и удержани  в синхронизме . Характерной особенностью данной системы электропривода  вл етс  также то, что сама машина двойного питани   вл етс  системой с периодической нелинейностью , выраженной зависимостью между электромагнитным моментом и углом нагрузки . Эта зависимость  вл етс  внутренним фазовым детектором любой синхронной машины . Существенным недостатком такой системы синхронизации  вл етс  отсутствие возможности подстройки начальной рабочей точки фазового детектора. Начальна  расстройка внутреннего фазового детектора (самой машины) зависит от начальной величины нагрузки на валу машины. Поэтому, использовать полностью свойства фазового детектора и полосу захвата самой машины не удаетс , а следовательно, не удаетс  получить высокие динамические характеристики электропривода. Кроме того, при измерении режимов работы электропривода с машиной двойного питани  происходит изменение его энергетических показателей, что  вл етс  в р де случаев нежелательным. Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик и энергетических показателей электропривода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электропривод дополнительно введен блок задани  и контрол  момента двигател , включаюш,ий регул тор напр жени , датчик тока и фазосмещаюш,ий блок, а источник возбуждени  выполнен в виде преобразовател  посто нной частоты, синхронизированного задающим генератором посто нной частоты, при этом фазосмещающий блок включен между задающим генератором посто нной частоты и преобразователем посто нной частоты, выход регул тора напр жени  св зан с входом датчика тока,который первым выходом соединен с входами преобразователей, а второй выход датчика тока подключен к входам регул тора напр жени  и фазосмещающего блока. На фиг. 1 изображена функциональна  схема электропривода; на фиг. 2 - векторна  диаграмма напр жений машины. Электропривод состоит из задающего генератора 1 регулируемой частоты, подключенного к преобразователю 2 регулируемой частоты. Преобразователь 2 соединен с обмоткой 3 управлени  синхронного двигател  двойного питани  с ротором 4. Обмотка 5 возбуждени  двигател  подключена к преобразователю 6 посто нной частоты, который синхронизируетс  задающим генератором 7 посто нной частоты. Двигатель двоиного питани  снабжен измерительной обмоткой 8 с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов обмотки 5. Выход обмотки 8 соединен с входами сумматора 9 и фазового детектора 10. Другой вход сумматора подключен к резистору 11 в цепи обмотки 5, а выход сумматора - к входу фазового детектора 10. Выход фазового детектора 10 соединен с входом корректирующего блока 12 схемы управлени  преобразователем 2. Выход регул тора 13 напр жени  соединен с входом датчика 14 тока, первый выход которого подключен к входам преобразователей регулируемой и посто нной частоты , а второй выход датчика тока соединен с входами регул тора 13 напр жени  и фазосмещающего блока 15,включенного между задающим генератором 7 и преобразователем 6 посто нной частоты, регул тор 13, датчик 14 тока и фазосмещающий блок 15 образуют блок задани  и контрол  момента двигател . Посто нный ток, потребл емый от регул тора напр жени  преобразовател ми , пропорционален моменту на валу двигател , что позвол ет осуществить обратную св зь по этому параметру электропривода при косвенном способе его измерени  и обеспечить посто нство перегрузочной способности двигател  в статистических и динамических режимах. Электропривод работает следующим образом . При колебани х момента нагрузки измен етс  и ток, потребл емый преобразовател ми частоты от регул тора 13 напр жени . Сигнал, пропорциональный этому току, снимаемый с датчика 14 тока, поступает на входы обратных св зей регул тора 13 напр жени  и фазосмещающего блока 15, осуществл   положительную обратную св зь по моменту нагрузки с воздействием на напр жени  питани  обмотки и отрицательную обратную св зь с воздействие.м на фазовый сдвиг между этими напр жени ми - угол 6 (фиг. 2). При увеличении момента нагрузки возрастает ток, потребл емый преобразовател ми , но за счет положительной обратной св зи увеличиваетс  и питающее напр жение обмоток. В результате увеличиваетс  электромагнитный момент двигател , сохран   посто нной его перегрузочную способность. Одновременно измен етс  фазовый сдвиг между напр жени ми питани , что позвол ет, согласно фиг. 2, регулировать и стабилизировать потребл емую двигателем мощность и тем самым улучшить энергетические показатели. В итоге это дает возможность существенно (на 30-40%, а при тщательной настройке и в 1,5-2 раза) расширить область допустимых расстроек по моменту нагрузки, улучшает качество переходных процессов при пуске, реверсе, набросе нагрузки и придает данному фазоимпульсному электроприводу свойство электроприводов с частотно-токовым управлением. Такое устройство электропривода позвол ет контролировать и задавать требуемое значение электромагнитного момента двигател , что обеспечит более рациональный выбор исходной рабочей точки на статической угловой характеристике двигател  и

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электропривод по авт. св. № 649116, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и энергетических показателей электропривода, в него введен блок задания и контроля момента двигателя, включающий регулятор напряжения, датчик тока и фазосмещающий блок, а источник возбуждения выполнен в виде преобразователя постоянной частоты, 5 синхронизированного задающим генератором постоянной частоты, при этом фазосмещающий блок включен между задающим генератором постоянной частоты и преобразователем постоянной частоты, выход ре₁₀ гулятора напряжения связан с входом датчика тока, который первым выходом соединен с входами указанных преобразователей, а второй выход датчика тока подключен к входам регулятора напряжения и фазосмещающего блока.

   15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР № 649116, кл. Н 02 Р 7/46, 1976.

   Фиг. 1

   Фиг. 2