193604

О 3604 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюа Советских Социалистических РеспубликКомитет оо делам иаобретений и открытий при Совете Министров СССРДата опубликования описания 23.Ч.1967 СПОСОБ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ МОМЕНТОМ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ(2) 1 с = 9 (Рвх)1 Известны способы управления скоростью короткозамкнутого асинхронного двигателя путем изменения частоты. Описываемый способ управления отличается от известных тем, что управление осуществляется путем изменения тока статора, причем величина тока определяется требуемым моментом, а частоту тока задают равной сумме двух частот, одна из которых пропорциональна скорости ротора, а другая определяется требуемым моментом и задается входным сигналом. В предлагаемом способе управления вели. чина тока статора может задаваться в виде квадратурной суммы двух величин, одна из которых постоянна и равна намагничивающему току, а другая является переменной величиной и задается входным сигналом, пропорциональным требуемому моменту,На чертеже дана блок-схема, поясняющая, каким образом может быть реализован описанный частотно-токовый способ управления моментом асинхронной машины. Способ записывается следующими аналитическими выражениями: где 1, - ток статора, 1, - намагничивающий ток, У. - входной сигнал, м, - частота токов статора, й, - частота вращения ротора, Кр - 10 размерный коэффициент приведенного тока ротора 1 р, К,. - размерный коэффициент частоты токов ротора.Для того чтобы получить линейную зависимость момента М от входного сигнала С., ко эффициенты Кр и К., выбираются так, чгобыпри номинальном входном сигнале Уч, . соответствующем номинальному моменту, привеГденный ток ротора 1 р и частота токов ротора йр.к были номинальными, т. е.20р.н, К .р нУвх.н Увх.н Входной сигнал Ув виде напряжения пе 25 ременного тока несущей чаСтоты о поступает на вход тахометрической системы 1. Напряжение переменного тока частоты ь Ур = - 1 р = КрУс выхода двигателя-тахогенератора 2 поступает на один из входов уст 30 ройства 3, на другой вход которого поступает5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 напряжение 1 = - 1, Постоянное по величине напряжение переменного тока с частоты о имеет фазу, отличающуюся от фазы напряжения /р на 90 эл. град. В этом случае в устройстве 3 получение напряжения /, являющегося1 квадратурной суммой напряжений Ур и У, сводится к суммированию этих напряжений. Напряжение К выпрямленное устройством 4, подается на модулятор 5, опорным для которого служит напряжение (1 о з 1 п о 1.Напряжение с выхода модулятора 5, пропорциональное напряжению К,питает обмотку возбуждения бесконтактного датчика б, вал которого жестко сцеплен с валом асинхронной машины 7,С трехфазной обмотки датчика б имеем три напряжения частоты со, величины которых определяются углом поворота а вала датчика и углами пространственного расположения осей обмоток датчика. Эти напряжения питают дифференциальный сельсин 8, вал которого жестко через редуктор 9 соединен с валом двигателя-тахогенератора 2.С роторных обмоток сельсина 8 три напряжения частоты ы поступают на входы фазированных выпрямителей 10, 11 и 12, для которых опорным служит напряжение (1, з 1 п а 1.Для,простоты написания во всех выражениях на чертеже опущены коэффициенты пропорциональности, а начальное значение угла положения вала сельсина 8 принято нулевым.С выходов выпрямителей три напряжения, свободные от несущей частоты о, поступают на три усилителя тока 13, 14 и 15, которые питают асинхронную машину системой трехфазных токов. Причем величина токов определяется напряжением (1. В рассмотренной схеме привода независимо от угла поворота вала двигателя а и скорости его изменения Й, рабочий поток асинхронной машины будет вращаться с частотой ю отличающейся от й, на величину йр, что и означает выполнение обязательного условия асинхронного вращения ротора двигателя относительно поля статора.В этой схеме обеспечивается управление моментом на валу двигателя независимо от скорости вращения.Плавный реверс двигателя (изменение знака момента) достигается изменением величины и фазы входного сигнала, так как от величины и фазы входного сигнала зависят направление и величина скорости вращения вала сельсина 8, т. е. величина и знак частоты токов ротора.В описанной схеме обеспечивается плавный пуск и торможение асинхронного двигателя и устойчивая работа его (без опрокидывания) при скачкообразном изменении входного сиг. нала и ударной нагрузке. Контроль формы и величина токов в силовых цепях обеспечивается контролем входного сигнала. То обстоятельство, что в приводе осуществляется контроль частоты токов ротора, позволяет уменьшать сопротивление роторной цепи и не предъявлять к конструкции ротора специальных требований, возникающих из особенностей пуска при постоянной частоте сети.Перегрузка двигателя по моменту достигается увеличением тока статора и частоты токов ротора в соответствии с требованиями уравнения (1) и (2) и значительно превосходит перегрузочную способность асинхронной машины при ее обычном использовании.У реального асинхронного двигателя из-за потерь в стали статора и наличия индуктивности рассеяния ротора зависимость момента от входного сигнала при выполнении условий уравнений (1) и (2) будет несколько отличаться от линейной. Так, например, при пяти-, семикратном увеличении входного сигнала по сравнению с номинальным значением реальный момент может отличаться от расчетного на 15%. Предмет изобретения 1. Способ частотного управления моментом асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, отличающийся тем, что, с целью улучшения регулировочных характеристик и повышения энергетических показателей, управление осуществляют путем изменения тока статора, причем величина тока определяется требуемым моментом, а частоту тока задают равной сумме двух частот, одна из которых пропорциональна скорости ротора, а другая - определяется требуемым моментом и задается входным сигналом.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величина тока статора задается в виде квадратурной суммы двух величин, одна из которых постоянна и равна намагничивающему току, а другая является переменной величиной и задается входным сигналом, пропорциональным требуемому моменту.Заказ 1369/4 Тираж 535 Подписное ЦНИИПИ Комите 1 а о делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2