Устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (111 1511 Н 02 Р 5 УДАРСТВЕННЫЙДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ИТЕТ СССР И ОТНРЫТИ 4 НИ АВТОРСКОМУ С ТЕ ИСАНИЕ ИЗОБ(56) 1Авторское свидетельство СССР Кф 877765, кл. Н 02 Р 5/34, 1980.2. Авторское свидетельство СССР й 609200, кл. Н 02 Р 5/34, 1976, (54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННОЙ МАШИНОЙ С фАЗНЫМ РОТО.РОМ, содержащее преобразователь частоты, выход которого через датчик фазных токов подключен к обмоткам ротора, управляющий вход преобразователя частоты через регулятор скорости соединен с выходом блока суммирования, один вход которого соединен с выходом блока задания скорости, ключевой управляемый элементсвоим управляющим входом соединен.с выходом блока индикации нуля скольжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью у 1 рощения, оно снабжено генератором колебаний и резонансным низкочастотным фильтром с выходным выпрямителем, выход которогосоединен с входом блока индикациискольжения, вход резонансного низкочастотного фильтра соединен с выходомдатчика фазных токов, выход генератора колебаний через управляемый ключевой элемент соединен с другим входом блока суммирования.Изобретение относится к электротехнике.и может быть использовано вэлектроприводе переменного тока посхеме машины двойного питания, длявозбуждения асинхронизированногосинхронного генератора и в системерегулирования электромеханическогопреобразователя частоты для связидвух энергосистем и т.д.Известно устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором, содержащее тиристорный преобразователь частоты, к выходу которогоприсоединены обмотки ротора, датчики тока, скорости и углового положения ротора, подключенные к блокууправления электроприводом, выходкоторого подключен к управляющемувходу тиристорного преобразователячастоты, обеспечивающее двухзонное 20.регулирование частоты вращенияротора11.Недостатком данного устройства является его низкая надежность, обусловленная неравномерным токораспреде",25лением в обмотках ротора.пои синхронной скорости, что приводит к перегреву одной из них, в результате чегорезко снижается ресурс машины,Наиболее близким к изобретению является устройство для управленияасинхронной машиной с фазным ротором, содержащее преобразователь частоты, выход которого через датчикфазных токов подключен к обмоткамротора, управляющий вход преобразова 35теля частоты через регулятор скорости соединен с выходом блока суммирорования, один вход которого соединенс выходом блока задания скорости,клю 40че вой управляющий элемент своим управляющим входом соединен с выходомблока индикации нуля скольжения 2,Недостатком известного устройстваявляется сложность, вызванная необходимостью установки высокоточного 45и высокостабильного датчика скольжения для измерения скольжений, близких к нулю, что. делает устройствосложным, громоздким и удорожает стоимость установки в целом, 50Целью изобретения является упрощение устройства.Указанная цель достигается тем,что устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором,содержащее преобразователь частоты,выход которого через, датчик фазныхтоков подключен к обмоткам ротора,управляющий вход преобразователячастоты через регулятор скорости сбединен с выходом блока суммирования, один вход которого соединен с выходом блока задания скорости, ключевой управляемый элемент своим управляющим входом соединен с выходом блока индикации нуля скольжения, снабжено генератором колебаний.и резонансным низкочастотным фильтром с выходным выпрямителем, выход которого соединен с входом блока индикации нуля скольжения, вход резонансного низкочастотного фильтра соединен с выходом датчика фазных токов, выходгенератора колебаний через управляемый ключевой элемент соединен с другим входом блока суммирования,На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для управления асинхронной машиной с фазным ротором; на фиг. 2 - диаграммы. сигналов, поясняющие работу устройства.Обмотки фазного ротора 1 асинхронной машины подключены к выходу преобразователя 2 частоты, управляющий вход которого подключен к выходу регулятора скорости 3, вход которого соединен с выходом блока 4 суммирования, один вхоа которого соединен с выходом блока 5 задания скорости, другой вход блока 4 суммирования соединен через управляемый ключевой элемент 6 с выходом генератора колебаний 7, управляющий вход управляемого ключа 6 соединен с выходом блока 8 индикации нуля скольжения, вход которого соединен с выхо-. дом выпрямителя 9, вход которого соединен с выходом резонансного низкочастотного фильтра 0, вход которого соединен с выходом датчика 11 фазных токовНа фиг. 2 представлены характеристики 12 резонансного низкочастотного Фильтра, т,е. зависимости выходного напряжения О от скольжениядля низкой частоты среза и токе ротора, близком к номинальному значению 1 ,ноь характеристики 13 при уменьшении амплитуды тока ротора. На фиг,2 также показан импульс 14 на выходе блока индикации нуля скольжения О 5) при 5 = 0 и синусоидальное напряжение 15 генератора колебаний в функции времени.Устройство для управления асинхронной машиной с фазным ротором функционирует следующим образом.му. При ОВ .р фнапряжений Ок ввиде импульса 14 поступает на ключевой элемент 6. и к блоку 4 сумерования подводится напряжение 15 Ог,синусоидальной формы, которое воздействует на регулятор скорости и,соответственно, приводит к изменению скольжения машины, Возникаетквазиустановившийся режим работыэлектрической машины с периодическим изменением скольжения в преде".лах 65, т.е. в диапазоне около синхронной скорости вращения. Частотаколебаний генератора 7, обуславливающая частоту квазиустановившегося,режима в окрестности скольжения0 + ь 5 и частота среза фильтра 10определяющая амплитуду этих колебаний, должна быть выбрана с учетомконкретных условий. Как только скольжение машины по команде блока 5,задания скорости выходит эа пределы65, ключевой элемент 6 размыкаетсяи отключает генератор 7 от регулятора 3 скорости,Таким образом данное устройствопозволяет автоматически исключитьдлительный установившийся режим работы асинхронной машины с фазным ротором со скольжением, равным нулю, атакже значительно повысить точностьработы за счет сужения эоны квази-установившегося режима, При этом конструкция устройства значительно упрощается. 3 1037401Во всем диапазоне скольженийэлектрической машины регулирование обеспечивается регулятором скорости 3 по сигналам с блока 5 задатчика скорости, который, в свою очередь, может управляться опе 1 атором или технологической автоматикой.Выходные сигналы, пропорциональные мгновенным значениям фазных токов ротора, подаются на вход резонанс- Ю ного .низкочастотного фильтра 10, имеющего частоту среза значительно меньше максимального значения рабочего скольжения 5 машины . При этом амплитуда напряжений на выходе резо нансного низкочастотного фильтра 10, а значит и после выпрямителя 9 ОВ, достигает максимума при скольжении 5 = 0, а с изменением скольжения резко падает. Параметры резонан-. 20 сного низкочастотного фильтра 10 выбираются такими; что, чем ниже часстота среза, тем круче зависимость ОВ в функции скольжения 5 характеристики 12, Полученный частотно-зависи мый сигнал постоянного тока после выпрямителя пропорционален также амплитуде тока ротора машины, При уменьшении тока ротора характеристики 13 О = Г(5 ) становятся пологими, з 0В блоке 8 индикации нуля скольжения осуществляется сравнение напря- жения ОВ с уставкой 1, соответМствующей допустимому значению тока в обмотке ротора, например номинальнооставитель И, ехред М.Тепер Редакто ос Тираж 687венного комитета С ретений и открытий Ж, Раушская наб одпи с филиал ППП "Патент", г род, ул. Проектная,аказ 6034/58 ВНИИХИ Государ по делам иэ 113035, Москва