Устройство для управления статическим преобразователем частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХСПУБЛИК 09) 01 ЗШ Н 02 Р 13/3 ОПИСАН РЕТЕН У. ЕТЕЛ СКОМУ А вто" люча- азоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ.(56) 1. Кгашре Р. Ьпйеп М, Ргеяцепг 8 еЬег Ыг Янаопегс - Еызс 11 еп Ксе 1 зщпгсМег, Яевепг - Ее 1 гзЬг 1 йг, 1971 .45, В 9, з. 594-601.2. Авторское свидетельство СССР В 736348, кл. Н 02 Р 13/16, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ, содержащее задающий кварцевый генератор, выход которого подключен к первому входу управляемого делителя частоты, к второму входу которого подключен выход декадного переключателя, распределитель-формирователь управляющих сигналов, вход которого через первый вход бесконтактного переключателя соединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход предназначен для соединения с управляющими клеммами преобразователя частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействия и улучшения функциональной надежности, оно снабжено частотно-фазовым дискриминатором, корректирующим блоком, интегратором, преобразователем напряжения в частоту, блокомопределения частоты, причем первыйвход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом управляемогоделителя частоты, выход - с входомкорректирующего блока и через блокопределения частоты с управляющим входом бесконтактного переключателй,выход корректирующего блока соединен через интегратор с входом пре- .образователя напряжения в частоту,выход интегратора также предназначендля соединения с управляющими клеммами одной из групп преобразователячастоты, выход преобразователянапряжения в частоту соединен срым входом бесконтактного перектеля и вторым входом частотно-фвого дискриминатора.Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть применено в частотно-регулируемом синхронном электроприводе, а также для управления преобразователями вентиль- ного электропривода.Известно устройство для управле-щия статическими преобразователями для синхронного электропривода, поз волящцее регулировать частоту вращения и состоящее из задающего кварце вого генератора, управляемого делителя частоты, который управляется де.- кадным переключателем, и распределителя формирователя Я .Недостатком указанного устройства является выход двигателей из.синхронизма при резком увеличении частоты.Наиболее близким к изобретению р 0 по технической реализации и достигаемому результату является устройство для управления статическим преобразователем синхронного электропривода, состоящее из задающего кварцевого ге"25 нератора, подключенного к управляемому делителю частоты, который управляется декадным переключателем, и распределителя-формирователя, выход декадного переключателя соединен с первым входом цифроаналогового преобразователя, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом задатчика интенсивности и первым входом ком.35 паратора, вылод задатчика интенсивности подключен к второму, входу компаратора,входу резистивного делителя и первому входу управляемого40 ключа, второй вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту, а управляющий вход ключа через одновибра , тор подключен к входу компаратора45 выход преобразователя напряжения в частоту подключен к первому входу бесконтактного переключателя, второй вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, управляющий вход переключателя подключен к выходу компаратора; а выход переключателя соединен с входом распределителя-формирователя 2 . Однако известное устройство содержит два раздельных частотных канала, которые в установившемся режиме (во избежание выхода двигателей иэ син 1125731 1хронизма при изменении скорости)должны быть согласованы по выходному параметру, т.е. по частоте, апри этом возникают определенныетрудности в их построении и настройкетак как требуется получить линейнуюхарактеристику код переключателя -напряжение цифроаналогового преобразователя - частота преобразователянапряжения в частоту. В связи с этимпреобразователь напряжения в частоту в устройстве выполнен таким образом, что его частота в установившемся режиме превышает частоту управляемого делителя на несколько процентов. А это, в свою очередь, приводитк значительному перерегулированию иувеличению времени переходного процесса при изменениях частоты вращения электропривода,Цель изобретения - повышение быстродействия и улучшение функциональнойнадежности устройства.Эта цель достигается тем, что вустройство для управления статическим преобразователем частоты, содержащее задающий кварцевый генератор,выход которого подключен к первомувходу управляемого делителя частоты,к второму входу которого подключенвыход декадного переключателя расРпределитель-формирователь управляющихсигналов, вход которого через первый вход бесконтактного переключателясоединен с выходом управляемого делителя частоты, а выход предназначендля соединения с управляющими клемма-,ми преобразователя частоты, введенычастотно-фазовый дискриминатор, корректирующий блок, интегратор, преобразователь напряжения в частоту,блок определения частоты, причем первый вход частотно-фазового дискриминатора соединен с выходом управляемого делителя частоты, выход - с вхо. дом корректирующего блока и черезблок определения частоты с управляющим входом бесконтактного переключателя, выход корректирующего блокасоединен через интегратор с входомпреобразователя напряжения в частоту, выход интегратора также предназначен для соединения с управляющимиклеммами одной из групп преобразователя частоты, выход преобразователянапряжения в частоту соединен свторым входом бесконтактного переключателя и вторым входом частотно-фазового дискриминатора.НА фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - эпюры напряжений, соответствующие преходному режиму,Устройство содержит задающий кварцевьп генератор 1, декадный переключатель 2, управляемый делитель 3 частоты, частотно-фазовый дискриминатор 4, корректирующий блок 5, интегратор 6, преобразователь 7 напряжения в 10 частоту, бесконтактный переключатель 8, распределитель-формирователь 9 блок 10 определения частоты, преобразователь 11 частоты и синхронный .электродвигатель 12, 15На фиг., 2 показаны увеличивающаяся частота управляемого делителя 3 111 линейно нарастающая частота преобразователя 7 напряжения в частотусигнал управления бесконтакт- ным переключателем 8 Ци импульсная последовательность на выходе бесконтактного переключателя 8 1 пУстройство работает следующим образом. 25При неизменном сигнале декадного переключателя сигналы на первом,и втором входах частотно-фазового дискриминатора .4 равны по частоте, и он работает в режиме фазового сравнения, формируя на выходе частотную последовательность импульсов с коэф. фициентом заполнения, пропорциональным разности фаз сравниваемых частот Эти импульсы поступают на блок 10 определения частоты и он сраба 35 тывает. При этом импульсы с выхода делителя 3 проходят .ерез переключатель 8 на вход распределителя 9. Частота выходного напряжения преоб разователя 11 частоты, а следовательно, и частота вращения электродвигателя 12 определяются положением (кодом) переключателя 2. Нестабильность выходной частоты преобразователя частоты определяется нестабильностью задающего кварцевого генератора 1.При изменении кода переключателя 2 в сторону увеличения частоты увеличивается частота импульсов на вы ходе делителя 3, однако мгновенное повьппение частоты на выходе преобразователя 11 частоты не происходит.Это объясняется тем, что одновремен.но с изменением выходной частоты де лителя 3 на выходе дискриминатора 4 исчезают импульсы (так как выходная частота преобразователя 7 может изменяться только линейно вследствие введения в контур регулирования интегрирующего элемента 6) и блок 10определения частоты выключается.При этом на вход распределителя 9начинают поступать импульсы с выхода преобразователя 7, имеющего линейную характеристику.Постоянная времени интегратора6 определяет скорость изменения час.тоты на выходе преобразователя 11 .частоты (т.е, ускорение электропривода 1 ф(с ) и устанавливается в зависимости от электромеханической постоянной времени электропривода,В момент времени, когда частота на выходе преобразователя 7 станет равной частоте управляемого делителя 3, дискриминатор 4 переходит в режим фазового сравнения и срабатывает блок 10 определения частоты. В этом случае на вход распределителя 9 и далее на преобразователь 11частоты начинают вновь подаваться импульсы с выхода управляемого делителя 3, т.е, осуществляется переключение управляемого распределителя 9 с одного частотного канала на другой,Однако переключение с канала на канал происходит строго в момент равенства частот управляемого делителя 3 и преобразователя 7, а поэтому длительность переходного процесса и пе ререгулирование электропривода будут значительно меньше.В установившемся режиме частотана выходе преобразователя 7 поддерживается равной частоте управляемого делителя 3 за счет введения отрицательной обратной связи. Частотно- фазовый дискриминатор 4, являющийсяизмерителем рассогласования в этойзамкнутой системе регулирования частоты, придает системе астатическиесвойства, т.е. средняя частота преоб.разователя 7 равна частоте делителя3. Для устранения и уменьшения мгновенных изменений этой частоты в контур регулирования введен корректирую. щнй блок 5.При изменении сигнала декадного переключателя в сторону уменьшения частоты устройство работает аналогичным образом. Кроме того, для обеспечения пропорциональной зависимости напряженияи частоты управляемого преобразовате1125731 УДЧ Составитель Н,Савиноваедактор И,Николайчук Техред С.Легеза Корректор О.Луговая 6омитета одпис открытийская наб., д,Проектная,Патент Ужгород лиа 3ля 11 частоты используется сигнал свыхода интегратора 6,Таким образом, предлагаемое устройство обладает повышенной функциональ ной надежностью и простотой настройки,аказ 8555/42 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, Ртак как при разбросе и изменениипараметров элементов частотно"формирущцего канала момент переключениячастоты инвертора происходит точно вмомент равенства частоты управляемого делителя и частоты преобразователя.