Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах главного движения металлорежущего станка. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей за счет повышения cos L/. Указанная цель достигается введением в электропривод переменного тока блока 4 перемножения и датчика 5 фазных токов. Выход датчика 5 соединен с одним входом блока 4. Другой вход блока 4 подключен к выходу блока 3 задания управляющего сигнала. Выход блока 4 подключен к управляющеку входу автономного инвертора 2 напряжения , подключенного к синхронному двигателю 1„ В электроприводе изменение частоты питающего напряжения осуществляется по сигналам фазных токов. В результате исключается выпадение двигателя 1 из синхронизма. 2 ило i (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 Н 02 Р 5 408

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й A BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3912098/24-07 (22) 19.06.85 (46) 15,01 ° 88, Бюл. У 2 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) Б.М.Боченков, С,Л,Рояк, Г.В.Рязановский и Я,В,Чупин (53) 621,316.718,5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 520682, кл, Н 02 Р 5/40, 1976.

Автоматизированный электропривод, Сборник статей под общ.ред. И.И.Петрова и др. М.: Энергия, 1980, с. 107, рис.1, (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах главного движения металло„„SU, 1367121 А1 режущего станка. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей sa счет повьппения сов у.

Указанная цель достигается введением в электропривод переменного тока блока 4 перемножения и датчика 5 фазных токов. Выход датчика 5 соединен с одним входом блока 4. Другой вход блока 4 подключен к выходу блока

3 задания управляющего сигнала. Выход блока 4 подключен к управляющему входу автономного инвертора 2 напряжения, подключенного к синхронному двигателю 1. В электроприводе изменение частоты питающего напряжения осуществляется по сигналам фазных Ф токов. В результате исключается выпадение двигателя I из синхронизма, С:

1367121

Изобретение относится к электротехнике,.а именно к управляемому электроприводу переменного тока, построенному на основе синхронного электродвигателя и автономного инвертора напряжения, и может быть исполь. зовано, например, в приводах главного движения металлорежущих станков.

Целью изобретения является улуч- 10 шение энергетических показателей электропривода за счет повышения

cos ц.

На фиг,1 представлена функциональная схема электр опривода переменного 1< тока; на фиг,2 - вторая диаграмма синхронного неявнополюсного электродвигателя в перевозбужденном режиме.

Электропривод переменного тока содержит синхронный электродвигатель 1 20 (фиг.1), подключенный фазными обмотками к выходу автономного инвертора

2 напряжения (АИН), и блок 3 задания управляющего сигнала.

В электропривод введены блок 4 перемножения и датчик 5 фазных токов, выход которого подключен к первому входу блока 4 перемножения, второй вход которого подключен к выходу блока 3 задания управляющего сигна- 30 ла, а выход блока 4 перемножения соединен с управляющим входом автономного инвертора 2 напряжения.

Блок 3 задания управляющего сигнала может быть выполнен, например, в виде регулятора скорости, Автономный инвертор 2 напряжения может быть выполнен, например, по трехфазной схеме на транзисторах, В качестве двигателя 1 может быть применен 40 синхронный неявнополюсный электродвигатель с электромагнитным возбуждением.

Электропривод переменного тока работает следующим образом. 45

Сигналы i, i, i мгчовенных значений синусоидальных фазиых токов синхронного электродвигателя I с выхода датчика 5 фазных токов поступают на первый вход блока 4 перемножения, на второй вход которого подается сигнал M с выхода блока задания.

На выходе блока 4 перемножения формируются три (по числу фаз электроДвиГателЯ 1) сиГнала 11д, УВв Бс 55

Ф

Мгновенные значения сигналов U+, U являются произведением мгновенс

+ ных значений сигналов М и, 1в, соответственно, С выхода блока 4 перемножения сигналы UA+, U в, U, задания на напряжение поступают на управляющий вход автономного инвертора 2 напряжения, на выходе которого формируются три синусоидальных напряжения U>,Uz, U, пропорциональных сигналам UА. Бв U,. Частота этих сигналов равна частоте токов фазных обмоток электродвигателя I и определяется частотой вращения, а фаза совпадает с фазой сигналов i, i, i . Величина амплитуды равна пройзведению величин сигнала М+ и величины амплитудного значения синусоидальных токов i>, 1-с

Векторная диаграмма (фиг,2), построенная без учета активного падения напряжения и ЭДС рассеяния, показывает, что в перевозбужденном режиме, когда ЭДС Е электродвигателя 1 больше напряжения U автономного инвертора 2 напряжения, ЭДС электродвигателя, а именно ЭДС Eä реакции якоря, и ЭДС Е уравновешиваются напряжением

U, т.е. векторы Е, Е„, U образуют треугольник. Так как фаза напряжения U инвертора 2 задается током I электродвигателя I то при пренебре" женин запаздыванием инвертора 2 можно утверждать, что в статических режимах векторы I и U сонаправлены, а следовательно векторы E u

U перпендикулярны. Из этого следует, что треугольник, образованный векторами Е, Е, U является прямоугольником с катетами Е, Ь и опирается на гипотенузу Е. Траектория конца вектора U при изменении его величины от максимального положительного до нуля и от нуля до максимально- „ го отрицательного описывается сегментом окружности с диаметром E отсеченным окружностью радиусом U „„

При движении конца вектора U по атому сегменту электромагнитный момент для данной частоты вращения меняется от максимального положительного до нуля и от нуля до максимального отрицательного.

Так как величина вектора U определяется величиной сигнала М, а величина тока меняется незначительно, то электромагнитный момент электроФ двигателя 1 находится в прямой зави симрсти от сигнала M . .ф.

В данном электроприводе изменение частоты питающего электродвигатель

Электропривод переменного тока, содержащий синхронный электродвига15

Составитель, А.Жилин

ТехРед М. Ходани ч

Корректор Л. Пилипенко

Редактор Н,Швыдкая

Заказ 6849/53

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Гаушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4,. 3 136 7! напряжения осуществляется непосредственно по сигналам фазных токов, что устраняет возможность выпадания электродвигателя из синхронизма

Благодаря тому, что фаза вектора нап5 ряжения U задается вектором тока I выполняется условие cos q = 1, что определяет более высокие энергетические показатели электропривода переменного тока в сравнении с известным решением.

Формула изобретения

21

4 тель, подключенный фазными обмотками к выходу автономного инвертора напряжения, и блок задания управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей за счет повьппения

cosy в него введены блок перемножения и датчик фазных токов, выход которого подключен к первому входу блока перемножения, второй вход которого подключен к выходу блока задания управляющего сигнала, а выход блока перемножения соединен с управлякщим входом автономного инвертора напряжения °