SU351477A1 - - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относитс  к способам регулировани  машин переменного тока.

В р де отраслей промышленности требуетс  нривод, обладающий х актеристиками син фонной малиины: строгое поддержание заданной скорости вращени  независимо от величины момента нагрузки, поддержание ; требуемого коэффициента мощности, и в то же врем  возможность регулировани , ско;ростн вращени  в широком диапазоне. Это могут быть производства (бумагоделатель;Ное , текстильное, прокатное и пр.), где по технологическому режиму необходима синхронизаци  вращени  нескольких валов с во& можностью их взаимного углового переме- щени . Этим требовани м полностью удовлетвор ет машина двойного питани  синхронного принципа. Така  машина известна. Частота напр жени , подводимого к симмётричному ротору такой машины через усилитель мощности (злектромашинный, тиристорный и др.), задаетс  независимым задатчиком , а статор подключаетс  к промышленной сети. Однако до насто щего времени , такие машины не нашли практического применени . Причиной этому послужила неустойчивость такой машины, склонность к качани м при работе со скольжением больше критического. Это объ сн етс  тем, что при вращении ротора со скоростью, от личающейс  от скорости пол  статора, в машине возникает асинхронна  составл юща  момента. При скольжении выше критического наклон асинхронной составл ющей момента мен ет знак, т. е. этот момент может раскачивать ротор и в результате машина может выпасть из синхронизма. Таким образом, устойчива  работа такой машины возможна в очень узком диапазоне скоростей. Дл  мощных машин критическое скольжение составл ет несколько процентов и, следовательно, диапазон возможного регулировани  скорости мал.

Известный способ расширени  диапазона рабочих скоростей путем введе1ш  ак- тивного сопротивлени  в цепь ротора дл  смещени  критического скольжени  в зону больших скольжений значительно снижает к. п. д. машины. ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ 3351 способа регулировани  скорости машины двойного питани , при котором обеспечиваетс  устойчива  работа машины в широком диапазоне изменени  скоростей вращени . Характерной особенностью предлагаемого способа  вл етс  то, что на схему управлени  источника питани  ротора подают сигналы, пропорциональные мгновенным ,значени м токов ротора. При этом величину коэффициента усилени  по этим сигна- лам устанавливают такой, чтобы критическое скольжение двигател  по абсолютной величине было бы выше наибольшей величины рабочего скольжени  двигател . На фиг. 1 показана блок-схема привода с машиной, регулируемой по предлагаемом способу (первый вариант); на фиг. 2 - то же. (второй вариант); на фиг. 3 - зависимость асинхронной составлйющей момента в функции скольжени  при различных значени х коэффициента усилени . Сигналы с задатчика 1 регулируемой частоты подаютс  на регул тор 2, обеспег .чиваюищй формирование зависимости напр  жени  на кольцах ротора (это напр жение может зависеть от величины тока статора , коэффициента мощности статора и т, п. С регул тора 2 напр жение подаетс  на систему управлени  3 источника 4 питани  ротора (в качестве такого источ1шка может быть использован преобразователь частоты , выполненный на т иристорах). На второй вход системы управлени  поступает сигнал, пропорциональный мгновенному значению тока ротора от датчика тока 5. Выходные напр жени  источника питани цепи ротора подвод тс  к кольцам ротора машины двойного питани . Скорость ма шины регулируетс  изменением частоты задатчика 1, при этом напр жение на выходе источника 4 должно измен тьс  (расти ) со скольжением. Составл ющие, пропорциональные токам ротора, обеспечивают устойчивую работу машины (без качаний). Предельна  по услови м устойчивости ско- , рость изменени  частоты задатчика определ етс  моментом инерции двигател  и нагрузки, параметрами машины и величиной напр жени  ротора. Сущность предлагаемого изобретени  Заключаетс  в следующем. Если напр жени на кольцах ротора содержит составл ющую, пропорциональную мгновенному значению тока ротора, т. е. и V, - К; i г то гулируемой мащины S - S (1 + К). кркр Отсюда видно, что благодар  введению . предлагаемого регулировани , критическое скольжение 3 регулируемой машины кРвсегда больше нерегулируемой ма:шины. Электромагнитный момент М машины двойного питани  в установившемс  режиме можно представить в виде суммы асиюфонного момента М , завис щего только от напр жени  статора, и синхронного момента М р , завис щего от взаимодействи  напр жений статора и ротора. где Г, - активное сопротивле1ще обмсл ки ротора, X - сопротивление взаимриндук. ции; Q - угол между векторами V, и ; Э СО - частоты подводимых к рото.ру и статору напр жений. Известно, что устойчивость машины двойного питани  можно оценивать с достаточной точностью, пользу сь критери ми: равенству дл  скольжений, при которых возможна работа без качаний: lsUs;p (i-K). Отсюда видно, что диапазон скольжений, при которых сохран етс  устойчива  работа машины (работа без качаний) тем выше, чем больше S т. е. чем больше коэффициент К. Измен   величину коэффициента К, можно обеспечить любой требуемый диапазон рабочих скоростей вращени  (см, фиг. 3).

Асинхронный двигатель 6 с фазным ротором (см. фиг. 3) подключаетс  со стороны статора к сети, а со стороны роторак преобразователю 7 частоты с непосредственной св зью, который подключаетс  к сети через согласующий трансформатор 8. На схему управлени  преобразователем 7 подаютс  сигналы от стандартного задатчика частоты 9, например генератора синусоидальных колебаний, через усилитель 10, к одному из входов которого подводитс  обратна  св зь по мгновенному значению тока ротора. Сигналы, пропорционалные этим токам, снимаютс  с шунтов 11, включенных в цепь ротора двигател .

Машина двойного питани  с предшгае- мым регулированием была испытана на физической модели. В качестве двигател  был использован серийный асиюфонный двигатель с фазным ротором мощностью

75 КВТ.

Как показали опыты, двигатель с собственным критическим скольжением 8% устойчиво работал при скольжении + 2О%.

Предмет изобретени 

Способ управлени  двигателем двойного питани , обмотку статора которого подключают к сети, а обмотку ротора - к регулируемому преобразователю частоты, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости, измер ют мгновенные значени  токов в фазах ротора, усиливают эти сигналы и подают на управл ющие электроды тиристоров преобразовател  частоты, причем коэффициент усилени  усилител  выбирают таким, чтобы критическое скольжение двигател  по абсолютной величине было бы выше наибольшей величины рабочего скольжени  двигател .

Сеть-

Фиг.1 у6

it/

Фиг. 2

фиг. 5