Устройство для частотного регулирования асинхронного электропривода в режиме торможения

,.801100696 ЗФ 59 Н 02 Р 3 22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм иэОБРетений и ОтнРытЮ(7 1) Всесоюзный научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 546507, кл. В 60 1. 7/06, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3407687/07, кл.Н 02 Р 3/22,1982,(54)(57) устРОЙстВОдля чАстотного реГулиРОВАния АсинхРОВЯОГО. электропри- ВОДА В РЕЖИМЕ ТОРМОЖЕНИЯ, содержащее преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, к выходу которого подключен асинхронный электродвигатель, тормозной резистор в цепи постоянного тока преобразователя частоты, датчик напряжения в звене постоянного тока и датчик магнитного потока асинхронного электродвигателя, соединенные с входами блока выделения максимального сигнала, выход которого через блок сравненияподключен к преобразователю напряжение-частота, а выход последнего связан с первым входом блока алгебраического сумматора частот, второй вход которого соединен с датчиком частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя, выход сумматора частот через блок формирования управляющих импульсов подключен к инвер" тору преобразователя частоты, второй вход блока сравнения подключен к блоку задания уставки тормозного режима, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения энергетических показателей электропривода без увеличения установленной мощности силового оборудования, в устройство введен блок коррекции частоты скольжения, состоящий из последовательно 3 соединенных анализатора диапазонов частоты вращения, вход которого подключен к датчику частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя, регистра памяти кода частоты фФ вращения, постоянного программируе мого запоминающего блока задания9 вай кода частоты скольжения и преобразователя кода в частоту с входом опорной частоты и выходом частоты скольжения, причем упомянутый вход опорной частоты подключен к выходу преобразователя наряжение-частота, а вьг ОЪ ход частоты скольжения - к первому входу алгебраического сумматора частотИзобретение относится к электротехнике, а точнее к области частотноуправляемых электропрнводов переменного тока с асинхронными тяговымидвигателями и преобразователями частоты с промежуточным звеном постоянного тока, применяемых, например, наконтактном и автономном электрическомподвижном составе.Известно устройство для частот Оного регулирования асинхронного электропривода в режиме торможения, содержащее преобразователь с явно выраженным звеном постоянного тока, снабженным датчиком постоянного тока, подключенным к одному входу устройствасравнения, на другой вход которогоподано напряжение уставки, а выходсоединен с преобразователем напряжения в частоту скольжения асинхрон Оного электродвигателя Г 13.В этом устройстве минимизируетсяпотребление энергии от внешнего источника, но недостаточная устойчивость устройства может приводить к 25переходу системы в. режим самовозбуждения.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для частотногорегулирования асинхронного электро- ЗОпривода в режиме торможения, содержащее преобразователь частоты спромежуточным звеном постоянного тока, к выходу которого подключен асинхронный электродвигатель, тормознойрезистор в цепи постоянного тока преобразователя частоты, датчик напряжения в звене постоянного тока и датчик магнвгного потока асинхронногоэлектродвигателя соединены с входа Оми блока выделения максимальногосигнала, выход которого через блоксравнения подключен к преобразователю напряжение - частота, а выходпоследнего соединен с первым входом 45блока алгебраического сумматора частот, второй вход которого соединен сдатчиком частоты вращения .ротораасинхронного электродвигателя, приэтом выход сумматора частот черезблок формирования управляющих им-пульсов подключен к инвертору преобразователя частоты, второй вход блока сравнения подключен к блоку задания уставки тормозного режима. Это устройство позволяет осуществлять в электроприводе тормозной режим без потребления энергии от внешнего источника Г 23,Недостатком известного устройства является наличие статизма регулирования напряжения в звене постоянного тока, возникающего при поддержании в устройстве оптимального тока, возникающего при поддержании в устройстве оптимальной величины частоты скольжения асинхронного электродвигателя, Указанный недостаток возникает вследсвтие отсутствия при формировании частоты скольжения учета ее зависимости от частоты врашения ротора электродвигателя, которая может быть задана прО- граммно. Статизм регулирования напряжения, возникающий в устройстве, приводит к снижению энергетических показателей электроприводаи увеличению установочной мощности силового оборудования.Цель изобретения - повьвдение энергетических показателей электропривода без увеличения установочной мощности силового оборудования.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для частотного регулирования асинхронного электро- привода, в режиме торможения, содержащее преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, к выходу которого подключен асинхронный электродвигатель, тормозной резистор в цепи постоянного тока преобразователя частоты, датчик напряжения в звене постоянного тока и датчик магнитного потока асинхронного электродвигателя, соединенные с входами блока выделения максимального сигнала, выход которого через блок сравнения подключен к преобразователю напряжение - частота, а выход последнего связан с первым входом блока алгебраического сумматора частот, второй вход которого соединен с датчиком частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя, выход сумматора частот через блок формирования управляющих импульсов подключен к инвертору преобразователя частоты, второй вход блока сравнения подключен к блоку задания уставки тормозного режима, введен блок коррекции частоты скольжения, состоящий из последовательно соединенных анализатора диапазонов частоты вращения, вход которого подключен к датчику вращения ротора асинхронного электродвигателя, регистра памяти коца частоты вращения, постоянногоченными между выходом преобразователя 13 напряжение - частота и пер" вым входом алгебраического сумматора 14 частот.Устройство работает следующим образом.В постоянный программируемый запоминающий блок 19 задания кода частоты скольжения занесена расчетная зависимость частоты скольжения от частоты вращения ротора при фиксированном значении опорной частоты. Для поддержания постоянства заданного параметра регулирования (напряжения или магнитного потока асинхронного электродвигателя), величина которого задается уровнем сигнала блока 12 задания уставки тормозного режима, достаточно поддерживать такое. постоянное значение напряжения на выходе блока 11 сравнения, которому соответствует расчетное зна= чение опорной частоты на выходе преоб разователя 13 напряжение - частота. При этом процесс регулирования будет сводиться к изменению отклонения опорной частоты от расчетного значения на величину, определяемую отклонением величины сигнала обратной связи, поступающего через блоки 10 и 11 с датчиков 7(8) напряжения и датчика 9 магнитного потока, причем увеличение сигнала обратной связи приводит к уменьшению величины опорной частоты, в результате зависимость частоты скольжения от частоты вращения ротора подцерживается во всем скоростном диапазоне автоматически благодаря ее программному заданию.Поддержание постоянства заданного параметра регулирования обеспечивается выдерживанием опорной частоты в окрестности расчетного значения. Статизм регулирования во всем скоростном диапазоне отсутствует, поэтому настройку устойчивости системы, определяемой величинами коэффициентов передачи блоков 11 и 13, можнойпроизводить без ухудшения ее энергетических характеристик. ФТаким образом,.предлагаемое уст,- ройство позволяет поддерживать заданные значения параметров регулирования во всем скоростном диапазоне, при этом повышаются энергетические показатели электропривода без увели" Э 1100696программируемого запоминающего блока задания кода частоты скольженияи преобразователя кода в частоту свходом опорной частоты и выходомчастоты скольжения, причем упомянутый вход опорной частоты подключенк выходу преобразователя напряжение - .частота, а выход частоты скольжения -к первому входу. алгебраическогосумматора частот. ОНа чертеже представлена принципиальная схема устройства для частот ного регулирования асинхронногоэлектропривода в режиме. торможения.Устройство содержит источник переменного напряжения (синхронный генератор ) 1, подключенный через выпрямитель 2 с емкостным фильтром 3 иавтономный инвертор 4 напряжения,образующие преобразователь частотыс промежуточным звеном постоянноготока, к асинхронному короткозамкнутому двигателю 5. В звено постоянного, тока преобразователя частоты включен тормозной резистор 6. ,25Устройство содержит датчик 7 вып.рямленного или датчик 8 переменногонапряжения асинхронного электродвигателя 5 и датчик 9 магнитного потокаасинхронного электродвигателя 5, которые через блок 10 выделения максимального сигнала подключены к первомувходу блока 11 сравнения, второйвход которого соединен с блоком 12задания установки тормозного режима.35Выход блока 11 подключен к входупреобразователя 13 напряжение - частота, выход которого через блок коррекции частоты скольжения соединенс первым входом алгебраического сум Оматора 14 частот, второй вход которого подключен к датчику 15 частотывращения ротора асинхронного электро- .двигателя, а выход сумматора 14 черезблок 16 формирования управляющих импульсов подключен к автономному инвертору 4 напряжения. Блок коррекции частоты скольжения состоит изпоследовательно соединенных анализа.тора 17 диапазонов частоты вращения,вход которого подключен к датчику 15частоты вращения ротора, регистра 18памяти кода частоты вращения, постоянного программируемого запоминающегоблока 19 задания кода частоты скальжения и преобразователя 20 кода вчастоту с входом опорной частоты квыходом частоты скольжения, подклюФ 1100696чения установочной мощности силовогооборудования. Устройство может бытьприменено как при амплитудном, так и при широтно-импульсном способах регулирования выходного напряжения инвертора. Составитель В, Тарасовктор Л. Алексеенко Техред М. Надь Корректор А. Тяс ное аказ 4593/4 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород,оектная Т ИИПИ Государ по делам иэ 35, Москва, аж 667венного комитетретений и откры35, Раушская на ПодСССРэ