PL161408B1

PL161408B1 - Speed and position control system for a three-phase induction motor, especially a linear motor

Info

Publication number: PL161408B1
Application number: PL28364690A
Authority: PL
Inventors: Boguslaw Zaleski
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1990-02-06
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1993-06-30
Also published as: PL283646A1

Abstract

Układ regulacji prędkości i położenia trójfazowego silnika indukcyjnego, zwłaszcza liniowego zawierający falownik, sterujący pracą trójfazowego silnika indukcyjnego, którego dwa zaciski zasilające połączone są z zaciskami źródła zasilającego, zn a m ien n y ty m , że pomiędzy trzeci zacisk zasilający silnika (W ) a zacisk środkowy (A 3) autotransformatora (A T ) włączone są zaciski wyjściowe jednofazowego falownika (F L )a jeden z zacisków zewnętrznych ( A l) autotransformatora (A T ) połączony jest z jednym - biegunem (a ) jednofazowego źródła zasilającego (U z) zaś drugi z zacisków zewnętrznych (A 2 ) autotransformatora (A T ) połączony jest z drugim biegunem (b ) tego źródła zasilającego (U z).A speed and position control system for a three-phase induction motor, especially a linear motor, containing an inverter, controlling the operation of a three-phase induction motor, two supply terminals of which are connected to the terminals of a supply source, characterized in that the output terminals of a single-phase inverter (F L ) are connected between the third supply terminal of the motor (W ) and the middle terminal (A 3 ) of the autotransformer (A T ) and one of the external terminals (A 1 ) of the autotransformer (A T ) is connected to one pole (a ) of the single-phase supply source (U z ) while the other external terminal (A 2 ) of the autotransformer (A T ) is connected to the other pole (b ) of this supply source (U z ).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ regulacji prędkości i położenia trójfazowego silnika indukcyjnego, zwłaszcza liniowego, przeznaczony dla dokładnych napędów typu położeniowego, np. w manipulatorach przemysłowych.The subject of the invention is a speed and position control system for a three-phase induction motor, especially a linear motor, intended for precise position-type drives, e.g. in industrial manipulators.

Znane układy regulacyjne dla silników indukcyjnych, opisane np. w książce: Układy energoelektroniczne WNT 1982 praca zbiorowa, zawierają z reguły trójfazowy falownik tranzystorowy lub tyrystorowy zasilany ze źródła napięcia stałego lub przemiennego. Falownik ten jest źródłem zasilającym dla trójfazowego silnika indukcyjnego, którego dwa zaciski zasilające połączone są z zaciskami źródła zasilającego. Zaletą układu jest, że zawiera tylko jeden falownik.Known control systems for induction motors, described, for example, in the book: Power electronics WNT 1982 collective work, usually contain a three-phase transistor or thyristor inverter powered by a DC or AC voltage source. This inverter is the power source for a three-phase induction motor whose two power terminals are connected to the power source terminals. The advantage of the system is that it only contains one inverter.

Układ według wynalazku wyposażony jest w jednofazowy falownik sterujący pracą trójfazowego silnika indukcyjnego, którego dwa zaciski zasilające połączone są z zaciskami jednofazowego źródła zasilającego a pomiędzy trzeci zacisk zasilający silnika a zacisk środkowy autotransformatora włączone są zaciski wyjściowe jednofazowego falownika natomiast jeden z zacisków zewnętrznych autotransformatora połączony jest z jednym biegunem jednofazowego źródła zasilającego zaś drugi z zacisków zewnętrznych autotransformatora połączony jest z drugim biegunem tego źródła zasilającego.The system according to the invention is equipped with a single-phase inverter controlling the operation of a three-phase induction motor, the two power terminals of which are connected to the terminals of a single-phase power source, and between the third motor power terminal and the middle terminal of the autotransformer, the output terminals of a single-phase inverter are connected, while one of the external terminals of the autotransformer is connected to with one pole of a single-phase power source, and the other from the external terminals of the autotransformer is connected to the other pole of this power source.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia precyzyjne sterowanie prędkością oraz zmianę kierunku ruchu i regulację z dużą dokładnością położenia silnika.The solution according to the invention enables precise speed control as well as changing the direction of movement and regulation with high accuracy of the position of the motor.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat ideowo-blokowy układu.The subject of the invention is illustrated in the embodiment on the drawing showing a schematic-block diagram of the system.

Układ zawiera autotransformator AT o zewnętrznych zaciskach zasilających Al, A2 i środkowym A3 dla obwodu wyjściowego usytuowanym w połowie uzwojenia. Zaciski zewnętrzne A1, A2 tego autotransformatora połączone są z zaciskami sieci zasilającej a, b oraz z dwoma zaciskami zasilającymi U, V silnika indukcyjnego liniowego ML. Pomiędzy trzeci zacisk zasilający W silnika liniowego ML a punkt środkowy A3 autotransformatora AT włączone jest uzwojenie wtórne transformatora wyjściowego TF tranzystorowego falownika jednofazowego FL. Falownik FL generuje napięcie o regulowanej amplitudzie i częstotliwości równej częstotliwości napięcia zasilającego Uz. Faza napięcia wyjściowego falownika wyprzedza o 90° fazę napięcia zasilającego Uz dla jednego kierunku ruchu silnika lub opóźnia się o 90° dla drugiego kierunku ruchu.The system includes an AT autotransformer with external supply terminals Al, A2 and central A3 for the output circuit located in the middle of the winding. External terminals A1, A2 of this autotransformer are connected to the mains terminals a, b and to the two supply terminals U, V of the ML linear induction motor. Between the third feed terminal W of the linear motor ML and the midpoint A3 of the autotransformer AT, the secondary winding of the output transformer TF of the single-phase transistor inverter FL is connected. The FL inverter generates a voltage with an adjustable amplitude and frequency equal to the frequency of the supply voltage Uz. The inverter output voltage phase is 90 ° ahead of the supply voltage Uz for one direction of motor motion or lags by 90 ° for the other direction of motion.

Zależnie od amplitudy i fazy napięcia wyjściowego falownika FL zmienia się płynnie stopień asymetrii napięć zasilających silnik liniowy ML począwszy od układu symetrycznego jednej kolejności do układu symetrycznego przeciwnej kolejności napięć trójfazowych. W rezultacie zmienia się również płynnie wartość siły ciągu silnika od maksymalnej wartości dodatniej do maksymalnej wartości ujemnej.Depending on the amplitude and phase of the output voltage of the FL inverter, the degree of unbalance of the voltage supplying the ML linear motor changes smoothly, starting from a symmetrical system of one order to a symmetrical system of the opposite order of three-phase voltages. As a result, the engine thrust value also changes smoothly from the maximum positive value to the maximum negative value.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złDepartment of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claim

Speed and position control system of a three-phase induction motor, especially a linear motor, containing an inverter, controlling the operation of a three-phase induction motor, the two power terminals of which are connected to the power source terminals, characterized in that between the third motor power terminal (W) and the middle terminal (A3) of the autotransformer (AT) the output terminals of the single-phase inverter (FL) are on, and one of the external terminals (Al) of the autotransformer (AT) is connected to one pole (a) of the single-phase power source (Uz), and the other pole is connected to the external terminals (A2) of the autotransformer (AT) is with the other pole (b) of this power source (Uz).

* * *