Устройство для управления асинхронным электродвигателем с частотным управлением

(51) 4 Н 02 Р 7 Г 11 в е е ГЕНИЯ ЬСТВУ 5 ие. УОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИИ АВТОРСКОМУ СВИ(71) Смоленский филиал Московского энергетического института(53) 62-83:621.313.333072.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1211843, кл. Н 02 Р 7/42, 1984.Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М,: Энергоиздат, 1982, с. 192.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к замкнутым системам частотно-управляемого асинхронного электропривода, Цель изобретения - повышение точности управления. В устройстве для управления частотой асинхронного электродвигателя с частотным управлением выходная клемма источника 4 опорного напряжения объединена с потенциальным входом цифроаналогового преобразователя 6, кодовые шины которого объединены с выходом задатчика 7 обратного кода скольжения. Выход цифроаналогового преобразователя 6 соединен с неинвертирующим входом усилителя 2 постоянноготока, инвертирующий вход которогообъединен с вторым выводом резистораи первой обкладкой конденсатора 8.Вторая обкладка конденсатора 8 и второй неподвижный контакт ключа 3 соединены с общей точкой схемы. Выходусилителя 2 постоянного тока черезуправляемый генератор 9 объединен сосчетным входом триггера 10 и первымвходом блока 11 выделения периода,второй вход которого подключен к выходу импульсного датчика 1 частотывращения ротора электродвигателя, авыход соединен с управляющим входомтриггера. Сформированная частота управления инвертором отличается отчастоты вращения двигателя на величину заданного скольжения. 2 ил.Устройство работает следующим образом.ЦАП 6 преобразует код задатчика 7 в пропорциональное значение тока. Код задатчика 7 имеет вид1 ч = 2 (1-8),где и - разрядность используемого двоичного кода;Я - величина заданного скольже 50 ния,Величина выходного тока ЦАП может быть представлена в виде иП 0 11 Кцп По К 2(1-Б) (2) 3 1511838Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах частотного управления приводов с автономным инвертором тока.Цель изобретения - повышение точности управления частотой.На фпг, 1 приведена функциональная схема устройства для управления асинхронным электродвигателем с частотным управлением; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.Устройство для управления асинхронным двигателем содержит (фиг. 1) импульсный датчик 1 частоты вращения 115 укрепленный на валу электродвигателя, усилитель 2 постоянного тока, перекидной ключ 3, первый неподвижный контакт которого соединен с клеммой источника 4 опорного напряжения, ре" 20 зистор 5, первый вывод которого соединен с подвижным контактом ключа 3, Выходная клемма источника 4 опорногонапряжения объединена с потенциальным входом цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 6, кодовые шины которого подключены к выходу задатчика 7 обратного кода скольжения, а выход ЦАП 6 соединен с неинвертрующим входом усилителя 2 постоянного тока, ин вертирующий вход которого соединен с вторым выводом резистора 5 и первой обкладкой конденсатора 8, Вторая обкладка конденсатора и второй неподвижный контакт ключа. соединены с об щей точкой схемы. Выход усилителя 2 постоянного тока через управляемый генератор 9 связан со счетным входом триггера 1 О и первым входом блока 1 выделения периода, второй вход кото рого подключен к выходу импульсного датчика 1 частоты вращения, а выход соединен с управляющим входом клюА ча 3. Выходная клемма устройства объ- единепа с вьгходом триггера 10. 45 4где 1. - величина напряжения опорноого источника, поступающегона вход ЦАП 6;В коэффициент передачи ЦАП 6ЦАппо току.Блок 11 выделения периода по команде Т от импульсного датчика 1 частоты вращения формирует импульсы Ти, по длительности равные периоду сигнала Т управляемого генератора 9 (фиг. 2 а-в). Таким образом, в течение каждого периода выходного напряжения датчика.1 формируется один импульс указанной длительности. На время действия этих импульсов ключ 3 подключает резистор 5 к клемме источника 4 опорного напряжения, все остальное время вывод резистора 5 оказывается подключенным к общей точке схемы. За счет укаэанного взаимодействия элементов на инвертирующий вход усилителя 2 постоянного тока воздействует ток 1 , среднее значение которого (выделяемое фильтром, образованным резистором 5 и конденсатором 8) имеет величину1 По/В Т /Тр (3) где Т - период сигнала управляемогоггенератора;Т - период выходного сигналаГдатчика 1, который выдаетодин импульс за оборот двигателя, имеющего одну паруполюсовВ - сопротивление резистора 5,При выборе достаточно большого коэффициента усиления усилителя 2 постоянного тока разность входных токов близка к нулю; из равенства следуетВ К 2 (1-8), (4) откуда частота управляемого генератораг 1 р /В КцАп 2 (8) (5) где Г = 1/Т - частота вращения вала двигателя.Сигнал на выходе триггера 10 имеет частоту, в.два раза меньшую частоты управляемого генератора 9, поэтому частота управления инверторомГс = Г /2 В К,п 2 (1-Я), (6)Выбирая 2 В К , 2 = 1, окончательно получают(7)Таким образом, сформированная час" тота управления инвертором отличается от частоты вращения двигателя на величину заданного скольжения.1838 формула изобретения Составитель В. Тарасов Техред М.Дидык Корректор О. Кравцова Редактор А, Огар Заказ 5910/56 Тираж 551 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 5 151Предлагаемая схема устройства позволяет оперативно изменять величину заданного скольжения, в ней исключен задающий генератор частоты скольжения Кроме того, формируемая частота сети оказывается пропорциональной не абсолютному (АГ), а относительному скольжению Б, что повышает точность управления привбдом. В сигнале сформированной частоты принципиально отсутствует неравномерность, обусловленная формированием периода этого сигнала по границам двух несинхронных сигналов Ьи Г Устройство для управления асинхронным электродвигателем с частотным управлением, содержащее усилитель постоянного тока, перекидной ключ, первый неподвижный контакт которого объединен с клеммой источника опорного напряжения, резистор, соединенный одним выводом с подвижным контактом ключа; импульсный датчик частоты вращения ротора электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е,с я тем, что,с целью повьшения точности управления,введены цифроаналоговый преобразователь, задатчик обратного кода скольжения, конденсатор, управляемый генератор, триггер и блок выделенияпериода, при этом потенциальный входцифроаналогового преобразователя подключен к клемме источника опорного напряжения, его кодовые шины соединены с выходами задатчика обратного кода скольжения, а выход подключен к неинвертирующему входу усилителя постоянного тока, инвертирующий вход ко торого объединен с вторым выводом резистора и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка конденсатора и второй неподвижный контакт ключа соединены с общей точкой схемы, выход 20 усилителя постоянного тока подключенк входу управляемого генератора, выходом соединенного со счетным входом триггера и первым входом блока выделения периода, второй вход которого 25 подключен к выходу импульсного датчика частоты вращения, а выход соединен с управляющим входом ключа, выходная клемма устройства объединена с выходом триггера.