Электропривод с синхронным двигателем

всГ .g qq, ""Я%. Союз Советских

Социалистимескин

Республик

Oll ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вч— (22) Заявлено 01.07.74 (21) 2039262/24-07 (51) М. Кл . с присоединением заявки т1 е— (23) Приоритет—

Н 02 P 5/40

Гааударатеенный камнтет ссср аа делам нзааретеннй н аткрытнй

Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15 (53) УДК 621.3!3. .323.072.9 (088.8) Дата опубликования описания 26.М-т (72) Авторы изобретения

Е. Л. Эттингер, Л. Х. Дацковский, И. С. Кузнецов, Л. М. Тарасенко, Ю. Г. Пикус и П. А. Филиппов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области управляемого электропривода, в частности электропривода с синхронным двигателем, предназначенного для регулирования скорости нагрузки.

Известный электропривод с синхронным двигателем, решающий аналогичную задачу, содержит регуляторы фазных токов и электромеханическое преобразовательное устройство, совмещающее функции датчика углового положения ротора и преобразователя координат, содержащее модуляторы, измерительную электрическую машину и демодуляторы (1) .

Этот электропривод является достаточно простым и надежным устройством, однако имеет .недостаток, заключающийся в том, что cos y не остается равным единице во всех режимах работы из-за отсутствия в приводе блока нелинейности.

Известен также электропривод, решающий аналогичную задачу, содержащий регуляторы составляющих тока статора по продольной и поперечной осям, блок преобразования фазных токов статора в составляющие тока статора по упомянутым осям и

2 блок нелинейности (2). В данном электроприводе обеспечивается поддержание

cosy = !.

Однако указанное устройство является

5 сложным и ненадежным из-за наличия блока преобразования фазных токов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропривод, содержащий тиристорный преобразователь частоты для питания статора двигателя, регулятора фазных токов, электромеханическое преобразовательное устройство, выходной вал которого соединен с валом двигателя, регулятор скорости, выход которого соединен со входом блока нелинейностей, подключенного ко входу тиристорного возбудителя двигателя (3) .

Недостатком этого электропривода является невысокая надежность устройства.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей и качества регулирования скорости, повышение надежности- электропривода с синхронным двигателем при выполнении условия cos у = 1 для всех режимов работы.

658690 казанная цель достигается тем, что вхолы лля эгц ктрическпх сигналов электроме.х ii!и 1еского прсобразовательпого устройства, совмегдаюшего функции датчика угловоI o положения роторы и преобразователя

I(OOp ii) HaT HO IÊ 1Ю ft f fbi К Выход1 упомяну 5 того выше блока нелинейности, а выходы электрических сигналов этого преобразоватсльногo устройства подключены ко входам регуляторов фазных токов, выходы которых соединены через дополнительно введенные регуляторы фазных напряжений со входами 10 системы управления тиристорного преобразователя частоты.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приняты следующие обозначения: синхронный двигатель с трехфазной обмот1Ю кой па OTаторе и однофазной обмоткой на роторе 1, тахогснератор 2, тиристорный возбулитель 3, датчик тока возбуждения 4, регуляторы фазных токов 5, 6 и 7, регулятор тока возбуждения 8, электромеханическое преобразовательное устройство 9, командо- 2о аппарат 10, фильтр 11, задатчик интенсивности 12, регулятор скорости 13, ограничитель выхода регулятора скорости 14, блок нелинейности 15, нелинейные элементы 16, 17, 18, регуляторы фазных напряжений 19, тиристорный преобразователь частоты с системой управления 20, датчики фазных токов 21, датчики фазпых напряжений 22.

ЭлектромсYakIH÷åcêoå преобразовательное устройство 9 может содержать измерительную электрическую машину с двухфазной обмоткой на статоре и трсхфазной на

POTOРЕ.

Статорные обмотки этой машины подключаются соответственно к ьыхолам двуY модуляторов, входы которых, oooëèíÿfoòñÿ с выходами нелинейных элементов !6 и 17

Трехфазная обмотка ротора полклкн13езся ко входам трех ф;1зочувствитель ых выпрямителей, выходы которых соединены со вхолами регуляторов токов 5, 6 и 7.

Электропривол работает следующим образом.

На вхолс регулятора скорости 13 сравнивают си1нал задания скорости II сигнал обратной связи по скорости, поступающий от тахогс ператора 2.

45 (игнал зад. на выходе регулятора скорости 13 поступает а входы нс. 1инейцых элементов 16, 17 и 18, на выходах которых формируются: сигналы задания U a Iz. составля1оп сй тока статора по поперечной оси, OHiftaл залания 1..fgsaл. составляющей тока статора по продольной оси и сипгал задания 4 зал. тока возбуждения.

Нелинейные блоки !6, 17 и 18 обеспечивают такис зависимости сигналов !3 зад.

Ц зад. и U зад. от сигнала U зад., что потокосцепление статора остается постоянным по величине, à cos 1р = 1.

Сигнал задания Uy зад. тока возбуждения сравнивается на входе регулятора 8 с сигналом, поступающим от датчика тока 4.

Сигнал с выхода регулятора 8 поступает в систему управления тиристорного возбудителя 3, который обеспечивает питание обмотки возбуждения двигателя 1, током, соответствующим сигналу задания Иу зад.

Сигналы задания Uq. зад и Uy зад с выходов блоков 16 и 17 поступают в электромеханическое преобразовательное устройст1 во 9 на входы двух модуляторов.

Модуляторы работают на некоторой несущей частоте, существенно большей рабочей частоты питания статора двигателя 1. Модулятор, на вход которого поступает сигнал

U зад, питает одну обмотку возбуждения статора измерительной электрической машины, например, сельсина, а модулятор, на вход которого поступает сигнал Ug зад, питает другую обмотку возбуждения статора.

На выходах электромеханического преобразовательного устройства 9 формируются три сигнала задания статорных фазных токов двигателя 1, при этом величина двух сигналов определяется величинами сигналов !

1 !. зад. и Ug зад. С помощью фазных регуляторов токов 5, 6 и 7, на входах которых происходит сравнение сигналов с выходов электромеханического преобразовательного устройства 9 и датчиков токов 21, обеспечивается питание статорных обмоток двигателя 1 токами, величина которых определяется величинами сигналов U@ зад. и

U зад. При определенной начальной взаимной установке измерительной машины электромсханического преобразовательного устройства 9 и двигателя 1 достигается такое формирование тока статора, при котором величина составляющей тока статора по продольной оси определяется величиной сигнала Ug зад, а величина составляющей тока статора по поперечной оси определяется величиной сигнала Uy, зад.

На входы регуляторов фазных напряжений вводятся положительные связи по фазным напряжениям статора двигателя, компенсирующие внутренние перекрестные связи двигателя.

Благодаря наличию блока нелинейности 15 в приводе согласно изобретению обеспечивается постоянство потокосцепления статора и равенство единице cos y при регулировании скорости и измерении момента нагрузки.

Благодаря применению простого и надежного элект ром еха нич еского преоб разоватсльпого устройства достигается высокая надежность привода в целом.

Рассмотренный электропривод с синхронным двигателем предназначается в основном для регулирования скорости главных механизмов прокатных станов и мельниц горно-обогатительной и цементной промышЛЕIIIIOCTH.

658690

Фор.чула изобретения

Составитель Б. Иванов

Техред О. Луговая

Тираж 856

Корректор И. Муска

Подписное

Редактор А. Садомов

Заказ 2072/51

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Электропривод с синхронным двигателем, содержащий тиристорный преобразователь частоты с системой управления, подключенный к обмоткам статора синхронного электродвигателя, тиристорный возбудитель, подключенный к выходу блока нелинейности, регуляторы фазных токов, регулятор скорости, выход которого подключен к входу блока нелинейностей, электромеханическое преобразовательное устройство, выходной вал которого соединен с валом электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, улучшения энергетических показателей и качества регулированияскорости, в нем входы электромеханического преобразовательного устройства подключеб

НЫ К ВЫХОД< 1ПОМЯНУТОГО 01<)K;I II . I i< i< гности, а выходы электричес!nx ",11<;;I < н этого преобразовательного устройсп«1 ключены ко входам регуляторов ф;131н<х токов, выходы которых подключены <с1 < допол нительно введенные реги ci я T

Источники информации, прин<111«!1

1. Бродовский В. И., Иванов Е. (. 11р«воды с частотно-токовым управлсни i« нзд-во «Энергия»,,Ч. 1974, с. 45 — 50.

2. Авторское сви1e1езьcтвo С(ХР № 520682, кл. H 02 Р 5/40. 1974.

3. Патент Швейцарии № 492889, кл. Н 02 P 7,/58, 1970.