SU778721A3 - Устройство дл управлени асинхронным электродвигателем с посто нным вращающим моментом - Google Patents

Description

,.

I

4

tn.

чен выход датчика вращени  ротора, а выход блока суммировани  соединен с входом регулировани  частоты преобразовател . Кроме того, устройство содержит канал регулировани  потока, подключенный к входу регулировани  напр жени  преобразовател .

Данное устройство осуществл ет регулирование с посто нным моментом, однако не учитывает изменение характеристик двигател  в результате нагрева.

Цель изобретени  - повышение точности регулировани  момента.

Постав.тенна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  асинхронным электродвигателем с посто нным вращающим моментом, содержащее преобразователь частоты и напр жени , выход которого подключен к асинхронному электродвигателю с короткозамкнутым ротором, датчик частоты вращени  ротора, датчик мгновенного значени  тока статора, регул тор скольлсени , выход которого соединен с одним входом первого блока суммировани , к второму входу которого подключен выход датчика частоты вращени  ротора, а выход блока суммировани  соединен с входом регулировани  частоты преобразовател , регул тор магнитного потока, подключенный к входу регулировани  напр жени  нреобразовател  и задатчик магнитного потока, введены датчик ЭДС, соединенный с входом регул тора магнитного потока, и процессор тока статора, составленный из блока вычитани  мгновенного значени  мощности, блока вычислени  среднего значени  мощности , блока вычитани  средне-квадратичного значени  ЭДС и блока делени , причем входы блока вычитани  мгновенного значени  мощности соединены с датчиком ЭДС и датчиком тока статора соответственно, а выход - с блоком вычитани  среднего значени  мощности, вход блока вычитани  средне-квадратичного значени  ЭДС соединен с датчиком делени , второй вход которого соединен с блоком вычислени  среднего значени , мощности, выход которого подключен к входу регул тора скольжени .

Кроме того, указанное устройство может быть дополнительно снабжено вторым блоком суммировани , входы которого соединены с задатчиком момента и выходом блока вычислени  среднего значени  мощности, а выход с регул тором скольжени .

Дополнительно оно может быть снабжено третьим блоком суммировани , выпр мителем , усилителем и блоком умножени , причем выход регул тора моментного потока через выпр митель св зан с одним входом третьего блока суммировани , к второму входу которого подключен задатчик магнитного потока, а выход третьего блока суммировани  через усилитель подключен к первому входу блока умножени , второй

TU

778721

вход которогосоединен с выходом первого блока суммировани .

В соответствии с изобретением принцип системы управлени  двигателем дл  привода с асинхронным двигателем, снабженным преобразователем мощности с управл емым напр жением и частотой, достигаетс  путем поддержани  заданной величины потока через воздушный зазор (обычно номинального потока) при одновременном поддержании заданной величины активной составл ющей тока статора, получаемой в соответствии с измер емым действительным напр жением в зазоре. Таким образом, мощность в зазоре и, следовательно, вращающий момент регулируетс  независимо от изменени  сопротивлени  ротора и изменений других параметров.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - выполнение процессора активной составл ющей тока.

Устройство дл  управлени  асинхронным электродвигателем 1 (фиг. 1) содержит датчик 2 вращени  ротора, подсоединенный к преобразователю 3 частоты и напр жени .. Ток двигател  измер етс  датчиком 4 мгновенного значени  тока. Регул тор 5 частоты скольжени  соединен с первым блоком. 6 суммировани , второй вход которого соединен с датчиком 2 вращени  ротора. Регул тор 7 магнитного цотока подключен к входу регулировани  напр жени  преобразовател  3, а входом - к датчику 8 электродвижущей силы электродвигател  1. Процессор 9 тока статора соединен входами с датчиком 4 тока и датчиком 2 частоты вращени  ротора, а выходом - с регул тором 5 частоты скольжени .

Регул тор 5 частоты скольжени  содержит регул тор 10 частоты скольжени  и второй блок 11 суммировани , соединенный с задатчиком 12 момента. Регул тор 7 магнитного по.тока содержит датчик 13 потока, выход которого через выпр митель 14 подсоединен к третьему блоку 15 суммировани , к которому одновременно подсоединен задатчик 16 магнитного потока, а выход блока 15 соединен с усилителем 17. Выход усилител  17 соединен с умножителем 18, второй вход которого соединен с выходом первого блока 6 суммировани , а выход - с входом регулировани  напр жени  преобразовател  3.

Claims (3)

1. Процессор 9 тока статора (фиг. 2) содержит блок 19 вычислени  мгновенного значен .и  мощности, соединенный входами с датчиками . 4 и 8, а выходом - с блоком 20 генерировани  среднего сигнала мощностн; блок 21 вычислени  средне-квадратичного значени  электродвижущей силы, соединенный входом с датчиком 8 э.лектродвижущей силы, а выходом - с первым входом блока 22 делени , второй вход которого соединен с блоком 20, а выходом - к входу канала регулировани  частоты скольжени . Работает устройство следующим образом . Процессор тока статора вычисл ет активную составл ющую тока следующим образом . Сигнал датчика напр жени  в воздушном зазоре EismK)t и сигнал датчика, сдвинутого по фазе мгновенного тока статора /isin((), подаютс  на блок 19 дл  получени  сигнала мгновенной мощности. Сигнал средней мощности Pav создаетс  путем использовани  сигнала блока 20 и подачи его на блок 22 делени . В параллельной ветви получаетс  средне-квадратичное значение сигнала напр жени  на воздушном зазоре EI, вычисл емое в блоке 21, которое подаетс  на блок 22 делени . На выходе процессора получаетс  требуемый сигнал /1 - real, который равен /icos0. Заданна  величина активного тока статора /1 - real пропорциональна вращающему моменту и устанавливаетс  вручную или автоматически кар регулируема  переменна , например путем использовани  потенциометра в качестве задатчика 12 момента, на который подаетс  напр жение V. Блок 11 суммировани  предназначен дл  сравнени  измер емого активного тока статора в зависимости от сигнала напр жени  в воздушном зазоре /1 - real и регулирующего сигнала активного тока статора /i - real. Сформированный сигнал отклонени  воздействует на регул тор 10 частоты скольжени , воздейству  с целью получени  на выходе сигнала частоты скольжени  /slipРегул тор 10 частоты скольжени  выполнен пропорционально-интегральным так, что отклонение активного тока статора управл ет частотой скольжени , котора  измен етс  так, чтобы сохранить посто нную мощность в зазоре. Выходной сигнал регул тора 10 частоты скольжени  fsiip и сигнала частоты ротора fr суммируетс  и образует регулирующий сигнал /mv, который подаетс  на преобразователь 3 с импульсной модул цией и определ ет рабочую частоту преобразовател  и частоту питани  двигател . В регул торе 7 магнитный поток формируетс  из сигнала датчика 8 электродвижущей силы в воздушном зазоре. С этой целью сигнал датчика 8 подаетс  на датчик 13 потока, имеющий возможность интегрирова1;ь напр жение на зазоре и умножать на посто нную величину дл  выдачи сигнала мгновенного потока OmstЧтобы получить сигнал действительно измер емого потока в зазоре Фмакс сигнал мгновенного потока пропускаетс  через выпр митель 14 и пиковый детектор. Заданна  величина максимального номинального магнитного потока двигател  или люба  друга  необходима  величина максимального потока устанавливаетс  посредством потенциометра , используемого в качестве задатчика 16 магнитного потока, и заданный сигнал потока в зазоре Фмакс и измер емый сигнал потока в зазоре Фмакс подаетс  на третий блок 15 суммировани . Сигнал отклонени  потока, образованный суммирующим блоком, подаетс  на усилитель 17 дл  снижени  установившегос  отклонени  до нул . Выходной сигнал усилител  17  вл етс  сигналом, регулирующим отношение вольт/герц, который затем подаетс  на умножитель 18, где он умножает на регулирующий сигнал /inv в цепи регулировани  частоты , представл ющей заданную величину рабочей частоты преобразовател . Соответственно регулирующий сигнал Fmv, образуемый умножителем 18, определ ет амплитуду выходного напр жени  преобразовател  3 с импульсной модул цией, и, следовательно , амплитуду переменного напр жени  возбуждени , подаваемого преобразователем на обмотки статора двигател . Использование умножител  18 в качестве соединени  между цепью регулировани  частоты и цепью регулировани  величины напр жени  позвол ет при увеличении или уменьшении активной составл ющей тока статора вызывать соответствующее увеличение или уменьшение амплитуды напр жени  статора , что приводит к получению регулируемого потока в зазоре дл  асинхронного двигател . Оба регулирующих сигнала /mv и Vinv  вл ютс  сигналами посто нного тока, чь  величина определ ет рабочую частоту и величину выходного напр жени  преобразовател  3. Таким образом, в системе привода с асинхронным двигателем достигаетс  точное регулирование вращающего момента независимо от изменени  сопротивлени  ротора и других характеристик двигател . Формула изобретени  1. Устройство дл  управлени  асинхронн .ым электродвигателем с посто нным вращающим моментом, содержащее преобразователь частоты и напр жени , выход которого подключен к асинхронному электродвигателю с короткозамкнутым ротором, датчик частоты вращени  ротора, датчик мгновенного значени  тока статора, регул тор скольжени , выход которого соединен с одним входом первого блока суммировани , к второму входу которого подключен выход датчика частоты вращени  ротора, а выход блока суммировани  соединен с входом блока регулировани  частоты преобразовател , регул тор магнитного потока, подключенный к входу блока регулировани  напр жени  преобразовател  и задатчик магнитного потока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, введены датчик ЭДС, соединенный с входом регул тора магнитного потока, и процессор тока статора , составленный из блока вычислени  мгновенного значени  мощности, блока вычислени  среднего значени  мощности, блока вычислени  средне-квадратичного значени  ЭДС и блока делени , причем входы блока вычислени  мгновенного . значени  мощности соединены с датчиком ЭДС и датчиком тока статора соответственно, а выход - с блоком вычислени  среднего значени  мощности, вход блока вычислени  .средне-квадратичного значени  ЭДС соединен с датчиком ЭДС, а выход - с первым входом блока делени , второй вход которого соединен с блоком вычислени  среднего значени  мощности, выход которого подключен к входу регул тора скольжени .
2. 2. Устройство п. 1, отличающеес  тем, что оно дополнительно снабжено вторым блоком суммировани , входы которого соединены с задатчиком момента и выходом блока вычислени  среднего значени  мощности , а выход - с регул тором скольжеки .
3. 3. Устройство по п. 1, отлича.ющеес  тем, что оно дополнительно снабжено третьим блоком суммировани , выпр мителем, усилителем и блоком умножени , причем выход регул тора магнитного потока через выпр митель св зан с одним входом третьего блока суммировани , к второму входу которого подключен задатчик магнитного потока, а выход третьего блока суммировани  через усилитель подключен к первому входу блока умножени , второй вход которого соединен с выходом первого блока суммировани .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Сандлер А. С., Сарбатов Р. С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигател ми. - М.: Энерги , 1974.

   2.За вка ФРГ № 1463344, кл. 21с 59/10, 25.04.69.