Устройство для определения координат асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 504 Н 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ ОРСКОМ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институтим, В.И. Ленина и Ордена Ленинаинститут проблем управления(56)Гусяцкий Ю.М. Синтез быстродействующей системы частотно-управляемого асинхронного электропривода.Электричество,1982,Р 10, с. 34-39.А. Р 1 цп Кегг Мгесг Й 1 цх апйгог 8 це ге 8 ц 1 аг 1 оп п РИМ пчеггег - 1 пйцсгоп вогог йг 1 че, 1 ЕЕЕТгапз. оп. пй. арр 1. чо 1. 13,И 02, р, 139-146.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯКООРДИНАТ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ВРЕГУЛИРУЕМОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемом асинхронном элекЯ 01241399 А 1 троприводе. Цель изобретения - повышение точности определения координат асинхронного двигателя (АД),а именно модуля потокосцепленияротора и электромагнитного моментав статических и динамических режимах. Устройство содержит АД 1, датчик фазных токов 2 статора, формирователь составляющих вектора токастатора 3, формирователь составляющих вектора потокосцепления ротора4, блоки перемножения 5-8, сумматоры 9,10, Введение фильтров 11,12,элементов сравнения 13,14, релейныхэлементов 15,16 и формирователейлогических сигналов модуля векторапотокосцепления ротора и момента17 позволяет реализовать замкнутуюподсистему регулирования вектора тока статора, работающую в скользящемрежиме с высокой частотой переключения. Подключение указанных элементов определяет более высокую точность формирования выходных координат АД, т.е. модуля вектора потокосцепления ротора и электромагнитного момента. 2 ил.20 50 55 1 12Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемом асинхронном электро- приводе общепромышленного назначения.Цель изобретения - повьппение точности определения координат асинхронного двигателя, а именно модуля потокосцепления ротора и электромагнитного момента, в статических и динамических режимах работы.На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для определения координат асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе, на Фиг.2 - схема формирователя логических сигналов модуля вектора потокосцепления ротора и момента.Устройство для определения координат асинхронного двигателя (Фиг.1) в регулируемом электроприводе содержит датчики 2 фазных токов статора, подключенные к входам формирователя 3 составляющих вектора тока статора, формирователь 4 составляющих вектора потокосцепления ротора, четыре блока 5-8 перемножения и два сумматора 9 и 10, входы первого сумматора 9 подключены к выходам первого 5 и второго 6 блоков перемножения, а входы второго сумматора 10 подключены к выходам третьего 7 и четвертого 8 блоков перемножения. Первые входы первого 5 и четвертого 8 блоков перемножения объединены между собой и подключены к первому выходу формирователя 4 составляющих вектора потокосцепления ротора. Первые входы второго 6 и третьего 7 блоков перемножения объединены между собой и подключены к второму выходу формирователя 4 составляющих вектора потокосцепления ротора.1(роме того, в устройство введены два фильтра 11 и 12, два элемента 13 и 14 сравнения, два релейных элемента 15 и 16 и формирователь 17 погических сигналов модуля вектора потокосцепления ротора и Момента, первый выход которого подключен к объединенным между собой вторым входам первого 5 и третьего 7 блоков перемножения, а второй выход - к объединенным между собой вторым входам второго 6 и четвертого 8 блоков перемножения. При этом выходы первого 9 и второго 10 сумматоров подклю 41399 2чены к первымвходам первого 13 ивторого 14 элементов сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам формирователя3 составляющих .вектора тока статора,а выходы первого 13 и втооого 14элементов сравнения соединены соответственно с входами первого и второго релейных элементов 15 и 16,под- О ключенных выходами к первой паревходов формирователя 17 логическихсигналов модуля вектора потокосцепления ротора и момента, вторая паравходов которого соединена с соответствующими выходами формирователя 4составляющих вектора потокосцепления ротора. 1Формирователь 17 логических сигналов модуля вектора потокосцепления ротора и момента содержит третий 18 и четвертый 19 элементысравнения, третий 20 и четвертый21 релейные элементы и распредели 25 тель 22 импульсных сигналов, выполненный на схемах И-НЕ 23-36,(Входы каждой из схем И-НЕ 23 и24 объединены между собой и образуютЗО первую пару входов формирователя17 логических сигналов модуля вектора потокосцепления ротора и момента.Входы каждой из схем И-НЕ 25 и 26объединены между собой и подключе 35ны к выходам третьего 20 и четвертого 21 релейных элементов, входыкоторых соединены с выходами третьего 18 и четвертого 19 элементовсравнения, Входы элементов 18 и 19сравнения попарно объединены междусобой и образуют вторую пару входовФормирователя 17 логических сигналов модуля вектора потокосцепленияротора и момента, Выходы схем И-НЕ23-26 подключены к соответствующимвходам схем И"НЕ 27-34. Выходысхем И.-НЕ 27-30 подключены к входамсхемы И-НЕ 35, а выходы схем И-НЕ31-34 - к входам схемы И-НЕ 36,Входы схем И-НЕ 35 и 36 образуютсоответственно первый и второй выходы формирователя 17 логических сигналов модуля вектора потокосцепления ротора и момента,Устройство для определения координат асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе работаетследующим образом,= 1 с- - 1; 1 У = 1 В 1 Ъ4 подаются на входы релейных элементов 15 и 16, на выходе которых формируются сигналы знака ошибок, т.е зд;и )., зЦп ь 1, совпадающие по ф 5 знаку с соответствующей ошибкой 31 вС, а 1 и постоянные по модулю. Выходные сигналы релейных элементов 15 и 16 поступают на первую пару входов 81, 82 формирователя 17 логических сигналов, на вторую пару входов которого подаются значения составляющих вектора потокосцепления ротора Ч. В выхода формирователя 4.формирователь 17 логических сиг)налов обеспечивает отрицательную обратную связь в контуре регулирования тока статора при всех возможных сос 3Формирователь 3 составляющихвектора тока статора и формирователь 4 составляющих вектора потокосцепления ротора осуществляют соответственно формирование составляю 5щих обобщенных векторов тока статора 1, 1 и потокосцепления ротора1,) 115 в декартовой системе коорди 2нат с . неподвижной относительностатора асинхронного двигателя 1.Устройство представляет собойзамкнутый контур регулирования, вкотором задающей величиной являютсявектор тока статора, представленныйв виде проекций на неподвижныеоси оС помощью блоков 5-8 перемножения, сумматоров 9 и 10 выполняютсяследующие операции:1: Кф.+ и),р 213 =Н +абазгде 1 1 - восстановленйые соса. ф,Дтавляющие вектора токастатора,6 - логические сигналы,поступающие с выходовформирователя 17 логических сигналов.Проходя через фильтры 11 и 12,сигналы 1, 1 поступают на первые входы элементов 13 и 14 сравнения, где сравниваются с текущимизначениями составляющих вектора тока статора 1., 1 у, поступающими свыходов формирователя 3. Сигналыошибок на выходах элементов 1.3 и 14сравнения399 тояниях векторов асинхронного двигателя 1, в частности векторов тока статора и потокосцепления ротора.Использование в устройстве релейных элементов 15 и 16 позволяет рассмат" ривать его как систему управления с переменной структурой. При этом возникают так назынаемые скользящие режимы, при которых величины ошибок 61, ьу стремятся к нулю.На выходе формирователя 17 логических сигналов формируются такие импульсные сигналы 1 5 что средние) /их значения определяют соответственно модуль веКтора потокосцепления ротора / / и вектор электромагнитного момента М, т,е.: - М З.ормул а зобретен Устройство для определения координат асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе, содержащее датчики фазных токов статора, подключенные к входам формирователя Частота, переключений в скользящих режимах релейных элентов 15 и 16 составляет 50-100 кй, благодаря чему формирование импульсных сигналов й 2 Ь т.е. модуля вектора потокосцепления ротора // и электромагнитного момента М, осуществляется с высокой точностью,Таким образом, введение н предлагаемое устройство для определения координат асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе двух фильтров, двух элементов сравнения, двух релейных элементов и формирователя логических сигналов модуля вектора потокосцепления ротора и момента позволяет реализонать. замкнутую подсистему регулирования вектора .тока статора, работающую в скользящем режиме с нысокой частотой переключения, что определяет более высокую точность формирования выходных координат асинхронного двигателя, т.е. модуля вектора потокосцепления ротора и электромагнитного момента, по сравнению с известным устройством.3 12 составляющих вектора тока статора, формирователь составляющих вектора потокосцецления ротора, четыре блока перемножения и два сумматора, входы первого иэ которых подключены к выходам первого и второго блокОв перемножения, а входы второго сумматораэук выходам третьего и четвертого блоков перемножения, при этом первые входы первого и четвертого блоков перемножения объединены между собой .и подключены к первому выходу формирователя составляющих вектора потокосцепления ротора, а первые входы второго и третьего блоков перемножения объединены между собой и подключены к. второму выходу формирователя составляющих вектора потокосцепления ротора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьиаения точности в статических и динамических режимах работы, в него введены два фильтра, два элемента сравнения, два релейных элемента и формирователь логических сигналов модуля вектора потокосцеп 41399Ьления ротора и момента, первый выходкоторого подключен к объединенныммежду собой вторым входам первого итретьего блоков перемножения, а вто" 5рой выход - к объединенным между собой вторым входам второго и четвертого блоков перемножения, при этом выходы первого и второго сумматоров через соответствующие фильтры подключе О ны к первым входам первого и второгоэлементов сравнения соответственно,в 1 горые входы которых подключены ксоответствующим выходам формирователя составляющих вектора тока статора, а выходы первого и второгоэлементоЬ сравнения соединены соответственно с входами первого и второго релейных элементов, подключенныхвыходами к первой паре входов форо мирователя логических сигналов модулявектора потокосцеплення ротора и момента, вторая пара входов которогосоединена с соответствующими выходамиформирователя составляющих векторапотокосцепления ротора.