Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение точности управления. С этой целью в электроприводе перемен , ного тока регулятор 10 ЭДС выполнен нелинейным, а функциональный преобразователь 6 - с возможностью реализации зависимости ЭДС Ј, асинхронного двигателя 1 от величины ее третьей гармоники 6Э. Датчик 8 ЭДС составлен из резисторов 11, соединенных в звезду, фильтра 12 высоких частот и выпрямителя 13. Входы датчика 8 ЭДС подключены к фазным выводам обмотки статора асинхронного двигателя 1 и ее нулевому выводу, а выход - к второму входу блока 7 сравнения. В электроприводе снижены потери, т.к. уменьшена погрешность датчика ЭДС. 2 ил. i х (Я

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1640807 А 1 (51)5 Н 02 Р 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4439783/07 (22) 19.04.88 (46) 07.04.91.Бюл. Н- 13 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им.М.Азизбекова (72) К.А.Абдулрахманов (53) 62-83:621.316.718.5 (088.8) (56) Вашарин А.В. и др. Управление электроприводами. — Л.: Энергоиздат, 1982, с,115, рис. 3-18а.

Сандлер А.С. и др. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. — М.: Энергия, 1974, с.38, рис.2-3б. (54) ЗЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является

2 повышение точности управления. С этой целью в электроприводе перемен-, ного тока регулятор 10 ЭДС выполнен нелинейным, а функциональный преобразователь 6 — с возможностью реализации зависимости ЭДС Я< асинхронного двигателя 1 от величины ее третьей гармоники Я . Датчик 8 ЭДС составлен из резисторов 11, соединенных в звезду, фильтра 12 высоких частот и выпрямителя 13. Входы датчика 8 ЭДС подключены к фазным выводай обмотки статора асинхронного двигателя 1 и ее нулевому выводу, а выход — к второму входу блока 7 сравнения. В электроприводе снижены потери, т.к. уменьшена погрешность датчика ЭДС. 2 ил. Е

1640807

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе, в частности, при управлении двигателями по системе тиристорный преобразователь частоты — асинхронный двигатель.

Цель изобретения - повышение точности управления.

На фиг.1 приведена функциональная схема электропривода переменного тока; на фиг.2 " зависимость ЭДС электродвигателя от величины ее третьей гармоники.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный электродвигатель 1 (фиг.1), последовательно соединенные между собой управляемый выпpHMHTBJIb 2, AHJIbTp 3, автономный инвертор 4. Вход управляемого выпрямителя снабжен выводами для подключения к сети, а выход инвертора соединен с фаэными выводами статорной обмотки асинхронного электродвигателя, соединенной в звезду. Электропривод содержит также задатчик 5 частоты вращения, выход которого соединен с управляющим входом автономного инвертора 4 и входом функционального преобразователя 6, выход которого соединен с одним из входов блока 7 сравнения. Второй вход блока 7 сравнения подключен к выходу датчика ЭДС 8, входом соединенного с фаэными вывода.ми статорной обмотки 9 асинхронного электродвигателя 1. Выход блока 7 сравнения соединен с входом регулятора ЭДС 10, выход которого подключен к управляющему входу управляемого выпря-40 мителя 2.

Регулятор ЭДС 10 выполнен нелинейным, а функциональный преобразователь

6 — с возможностью реализации зависимости ЭДС Е» асинхронного электродви 45 гателя от величины ее третьей гармоники Е9, представленной на фиг. 2.

Датчик ЭДС 8 составлен из резисторов 11, соединенных в звезду, фильтра 12 высоких частот и выпрямителя

13, выход которого является выходом датчика ЭДС 8. Вход выпрямителя 13 подключен к выходу фильтра 12, входные зажимы которого соединены с нулевыми выводами 14 и 15 резисторов 11

55 и статорной обмотки 9 асинхронного электродвигателя 1. Свободные выводы резистора 11 образуют вход датчика

ЭДС 8.

Так как кривая намагничивания стали электродвигателя нелинейна, то

его магнитная индукция и поток несинусоидальны. В кривой магнитного потока наиболее сильно выражается третья гармоническая, которая индуктирует в статорной обмотке электродвигателя третью гармонику ЭДС, Третья гармоника ЭДС имеет нулевую последовательность и может быть измерена между нулевыми точками 14 и 15 звезды резисторов 11 и звезды статорной обмотки

9. Степень искажения формы кривой магнитного потока и величина третьей гармоники ЭДС зависит от положения рабочей точки на кривой намагничивания стали. Положение же рабочей точки зависит от ЭДС обмотки статора.

Следовательно, существует однозначная зависимость между ЭДС статорной обмотки и величиной ее третьей гармоники. Экспериментально можно получить зависимость действующего значения третьей гармоники ЭДС Яз от действующего значения первой гармоники ЭДС

Е,, (фиг,2}, Напряжение между точками

14 и 15 зависит от первой гармоники:

ЭДС. Фильтр 12 верхних частот предотвращает возможность проникновения к выпрямителю 13 гармоник напряжения в случаях, если при неисправности системы они появятся между точками 14 и 15.

Электропривод работает следующим образом.

При номинальной частоте вращения электродвигателя его ЭДС Е .

= Е, (Е <Π— ЭДС при номинальной частоте тока статора и идеальном холостом ходе) и сигнал управления U на входе регулятора ЭДС 10 равен

) e о,с,е где U,g — напряжение задания ЭДС;

U с — напряжение обратной связи по ЭДС.

Если ЭДС электродвигателя уменьшится по какой-либо причине, например из-эа увеличения нагрузки на валу электродвигателя, уменьшения напряжения сети и т.н., уменьшится величина третьей гармоники ЭДС между нулевыми точками 14 и 15 звезды линейных активных сопротивлений и звезды статорной обмотки, уменьшится сигнал отрицательной обратной связи по ЭДС

U q,p, Так как сигнал задания вели"

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель, последовательно соединенные управляемый выпрямитель с входными зажимами для подключения к источнику переменного напряжения, фильтр, автономный инвертор, выходом подключенный к статорной обмотке асинхрон25

5 16408 чины ЭДС, определяемый заданием на частоту вращения, остался неизменным (U,t. = const), уменьшение сигнала

U oä е приводит к увеличению сигнала управления U, увеличивается сигнал

U на управляющем входе выпрямителя 2; уменьшается угол открытия тиристоров управляемого выпрямителя 2, напряжение на выходе которого увеличи- 0 вается. Напряжение на зажимах электродвигателя также возрастает. ЭДС электродвигателя достигает приблизительно прежнего значения и ее можно регулировать (уменьшать, увеличивать или изменять по заданному закону) путем изменения величины напряжения U е.

В электроприводе обеспечивается повышение надежности работы асинхронного электродвигателя путем предотвра- 20 щения дополнительных потерь, вызываемых погрешностью датчика ЭДС.

07 6 ного электродвигателя, задатчик частоты вращения, выходом подключенный к входу функционального преобраэова1 теля и к управляющему входу автономного инвертора, блок сравнения, одним входом соединенный с выходом функционального преобразователя, а другим— с выходом датчика ЭДС, вход которого соединен с фазными выводами статорной обмотки асинхронного электродвигателя, регулятор ЭДС, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход — к управляющему входу управляемого выпрямителя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности управления, регулятор ЭДС выполнен нелинейным, функциональный чреобраэователь — с возможностью реализации зависимости ЭДС электродвигателя от величины третьей гармоники

ЭДС, а датчик ЭДС составлен иэ трех резисторов, соединенных в звезду, свободные выводы которых образуют вход датчика ЭДС, фильтра высоких частот и выпрямителя, выход которого является выходом датчика ЭДС, а вход подключен к выходу фильтра высоких частот, один входной зажим которого соединен с нулевым выводом упомянутых резисторов, а другой входной зажим— с нулевым выводом статорной обмотки асинхронного электродвигателя.

1640807

f8

f$

/Р

fO д б ф

f80 НС7

Щ g3g Я

Составитель А.Головченко .

Редактор Н.Лазаренко Техред М,Моргентал Корректор М демчик

Заказ 1022 Тираж 354 Подписное

ВЦИИПИ Государетвенного. комитета по изобретениям и открытиям при ГК}}Т СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101