CS244244B1 - Zapojení elektrického regulačního pohonu - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká zapojení elektrického regulačního pohonu, sestávajícího z bloku přímého měniče střídavého napětí, opatřeného polovodičovými spínači, například tyristory nebo triaky, jehož vstup je připojen na zdroj střídavého napětí, který je současně připojen na vstup generátoru pilového napětí, a jehož výstup je připojen na napájecí svorky asynchronního motoru, přičemž generátor pilového napětí je výstupem připojen na vstup bloku řídících obvodů, jehož výstup je připojen na řídicí vstup bloku přímého měniče střídavého napětí. účelem řešení je zajištění správnosti řízení přímého měniče střídavého napětí i v přechodových stavech elektrického regulačního pohonu, například při reverzaci smyslu točivého magnetického pole asynchronního motoru. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že generátor pilového napětí je připojen jak na vstup tak i na výstup bloku přímého měniče střídavého napětí a aproximuje průchod diference napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru pomocí exponenciálního úseku průběhu pilového napětí na výstupu generátoru pilového napětí.

Description

Vynález se týká zapojení elektrického regulačního pohonu, sestávajícího z bloku přímého měniče střídavého napětí, opatřeného polovodičovými spínači, například tyristory nebo triaky, jehož vstup je připojen na zdroj střídavého napětí, který je současně připojen na vstup generátoru pilového napětí, a jehož výstup je připojen na napájecí svorky asynchron ního motoru, přičemž generátor pilového napětí je výstupem připojen na vstup bloku řídicích obvodů, jehož výstup je připojen na řídicí vstup bloku přímého měniče střídavého napětí.

Elektrické regulační pohony s asynchronními motory s řízením jejich otáček velikostí napájecího napětí jsou vybavovány přímým měničem střídavého napětí s fázovým řízením zpoždění okamžiku zážehu jeho polovodičových spínačů, například tyristorů nebo triaků. Při řízení tohoto zpoždění je nutný generátor pilového napětí.

U známých zapojení těchto typů elektrických regulačních pohonů je generátor pilového napětí synchronizován s napájecím napětím ze zdroje střídavého napětí, například z napájecí sítě. Při napájení a řízení asynchronního motoru z těchto přímých měničů střídavého napětí dochází k chytanému řízení zpoždění okamžiku zážehu polovodičových spínačů při přechodových stavech elektrického regulačního pohonu, zvláště při reverzacl smyslu točivého magnetického pole asynchronního motoru, kdy je indukované napětí asynchronního motoru fázově značně odchylné od napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí.

Při synchronizaci generátoru pilového napětí pouze od napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí nelze velikost proudu v těchto stavech plynule řídit, což má za následek vznik momentových rázů, případně vznik nestability regulační smyčky otáček asynchronního ‘ motoru. Pro odstranění tohoto jevu lze použít synchronizace generátoru pilového napětí od diference napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru, jehož okamžitá hodnota se zjišťuje různými metodami výpočtu z hodnot napětí a proudu na napájecích svorkách asynchronního motoru.

Tyto metody jsou však zatíženy značnými chybami, způsobenými proměnlivostí parametrů asynchronního motoru, například vlivem nasycování magnetického obvodu asynchronního motoru, dále vlivem oteplení vinutí asynchronního motoru a podobně, přičemž současně vyžadují poměrně složitý výpočetní model.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u zapojení elektrického regulačního pohonu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že generátor pilového napětí je tvořen tvarovacím obvodem, jednak připojeným prvním vstupem, tvořícím vstup generátoru pilového napětí, na vstup bloku přímého měniče střídavého napětí, jednak připojeným druhým vstupem, tvořícím druhý vstup generátoru pilového napětí, na výstup bloku přímého měniče střídavého napětí a jednak připojeným výstupem na vstup monostabilního klopného obvodu a na řídicí vstup přepínače, který je prvním vstupem připojen na výstup zdroje řídicího napětí, připojeného současně na první vstup integrátoru, který je připojen nulovacím vstupem na výstup monostabilního klopného obvodu, přičemž přepínač je výstupem připojen na druhý vstup integrátoru a druhým vstupem je připojen na výstup integrátoru, tvořícím výstup generátoru pilového napětí.

Řešením elektrického regulačního pohonu v zapojení podle vynálezu se dosáhne jednoduché synchronizace generátoru pilového napětí s diferencí napájecího napětí ze zdroje střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru bez zvláštního výpočtu nebo zjišťování indukovaného napětí asynchronního motoru a bez potřeby přesné znalosti parametrů asynchronního motoru. To umožňuje správně řídit zpoždění okamžiku zážehu polovodičových spínačů v bloku přímého měniče střídavého napětí i v přechodových stavech elektrického regulačního pohonu, což má příznivý vliv na stabilitu a na dynamické vlastnosti regulační smyčky otáček asynchronního motoru.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení zapojení elektrického regulačního pohonu podle vynálezu, přičemž obr. 1 ukazuje jeho blokové schéma zapojení a na obr. 2 jsou znázorněny časové průběhy napětí v důležitých uzlových bodech zapojení.

Elektrický regulační pohon v zapojení podle vynálezu sestává z bloku 2 přímého střídavého napětí, opatřeného polovodičovými spínači, představovanými například tyristory nebo triaky, který je svým vstupem 21 připojen na zdroje g střídavého napětí, uvažovaný převážně jako napájecí sí£, který je současně připojen na vstup 11 generátoru 1 pilového napětí.

Blok 2 přímého měniče střídavého napětí je svým výstupem 22 připojen na napájecí svorky 31 asynchronního motoru 2 a generátor 1_ pilového napětí je svým výstupem 12 připojen na vstup 41 bloku £ řídicích obvodů, který je svým výstupem 42 připojen na řídicí vstup 23 bloku 2 přímého měniče střídavého napětí. Jak je patrno podle obr. 1, je generátor 2 pilového napětí tvořen tvarovacím obvodem £4, který je svým prvním vstupem 141, jenž je jako vstup 11 generátoru j. pilového napětí, připojen na vstup 21 bloku 2 přímého měniče střídavého napětí.

Tvarovací obvod 14 je svým druhým vstupem 142, jenž je jako druhý vstup 13 generátoru 1 pilového napětí, připojen na výstup 22 bloku 2 přímého měniče střídavého napětí a svým výstupem 143 je tvarovací obvod 14 připojen na vstup 151 monostabilního klopného obvodu 15 a současně na řídicí vstup 164 přepínače 16. Přepínač 16 je svým prvním vstupem 161 připojen na výstup 171 zdroje 17 řídicího napětí, připojeného současně na první vstup 181 integrátoru 18, jenž je svým nulovacím vstupem 184 připojen na výstup 152 monostabilního klppného obovdu 15.

Přepínač 16 je dále připojen svým výstupem 163 na druhý vstup 182 integrátoru 18 a svým druhým vstupem 162 je pak přepínač 16 připojen na výstup 183 integrátoru 18, jenž je jako výstup 13 generátoru 2 pilového napětí.

Princip činnosti elektrického regulačního pohonu v zapojení podle vynálezu je následuj ící.

Diferenční napětí u₂ mezi prvním vstupem 141 tvarovacího obvodu 14 a druhým vstupem 142 tvarovacího obvodu 14 je zpracováno v tvarovacím obvodu 14, jehož výstupní signál řídí přepínač 16 tak, že po dobu sepnutí polovodičových spínačů v bloku 2 přímého měniče střídavého napětí pracuje integrátor 18 jeko setrvačný článek, zatímco po dobu rozepnutí polovodičových spínačů v bloku 2 přímého měniče střídavého napětí pracuje integrátor 18 jako vlastní integrátor, jak je zřejmé z průběhu pilového napětí u_lg3 na výstupu 183 integrátoru 18, vyznačeného na obr. 2.

Tímto způsobem je aproximován okamžik průchodu diference napájecího napětí u^ ze zdroje 5 střídavého napětí a indukovaného napětí asynchronního motoru 2· ^To znamená, že průběh pilového napětí u^_g3 na výstupu 183 integrátoru 18 je synchronizován s časovým průběhem diference napájecího napětí u₃ ze zdroje 5 střídavého napětí a indukovaného napětí e_g asynchronního motoru 2< aniž by bylo nutné tento časový průběh a okamžik jeho průchodu nulou přesně znát, jak je názorně patrno na obr. 2.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení elektrického regulačního pohonu, sestávajícího z bloku přímého měniče střídavého napětí, opatřeného polovodičovými spínači, například tyristory nebo triaky, jehož vstup je připojen na zdroj střídavého napětí, který je současně připojen na vstup generátoru pilového napětí, a jehož výstup je připojen na napájecí svorky asynchronního motoru, přičemž generátor pilového napětí je výstupem připojen na vstup bloku řídicích obvodů, jehož výstup je připojen na řídicí vstup bloku přímého měniče střídavého napětí, vyznačující se tím, že generátor /1/ pilového napětí je tvořen tvarovacím obvodem /14/, jednak připojeným prvním vstupem /141/ tvořícím vstup /11/ generátoru /1/ pilového napětí, na vstup /21/ bloku /2/ přímého měniče střídavého napětí, jednak připojeným druhým vstupem /142/, tvořícím druhý vstup /13/ generátoru /1/ pilového napětí, na výstup /22/ bloku /2/ přímého měniče střídavého napětí, a jednak připojeným výstupem /143/ na vstup /151/ monostabilního klopného obvodu /15/ a současně na řídicí vstup /164/ přepínače /16/, který je prvním vstupem /161/ připojen na výstup /171/ zdroje /17/ řídicího napětí, připojeného současně na první vstup /181/ integrátoru /18/, který je připojen nulovacím vstupem /184/ na výstup /152/ monostabilního klopného obvodu /15/, přičemž přepínač /16/ je výstupem /163/ připojen na druhý vstup /182/ integrátoru /18/ a druhým vstupem /162/ je připojen na výstup /183/ integrátoru /18/, tvořícím výstup /12/ generátoru /1/ pilového napětí.