Электропривод

(19 51)4 Н 0 ЕТЕ ВСЕСОЩця явЕ Б;,АНИЕ ИЗ ТЕПЬСТ АВТОРСКОМУ очный политех.Куляпин втомавода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вваерных лебедках, подъемных механизмах и гребных электрических .установках на судах, Целью изобретения является повышение качества потребляемой энергии путем поддержания постоянства мощности и ее ограничения приизменяющихся нагрузках. В электропривод введены блок 11 ограничениямомента и блок 12 перемножения. Входыблока 12 соединены с выходом текущегозначения активного тока блока 10 вычисления заданных и текущих значений,переменных и с выходом датчика 5частотывращения ротора двигателя 1,снабженного датчиком 4 потока. К информационным входам блока 10 подключены выходы. датчика 4 и датчика 2 токов, установленного в цепи разных обмотках двигателя 1 переменного тока, подключенных к преобразователю частоты, управляющий вход которого соединен с выходами управления блока 10. Выходы текущих значений тока намагничивания, активного тока и мо" дуля потокосцепления блока 10 связаны с одними входами соответствующих регуляторов 6,7,.8. Другие входы регуляторов 6, 7 подключены к выходу регулятора 9 параметров режима, входами подключенного к.выходам блоков 12 и 11. На третий вход регулятора 8Ф% подают соответствующие сигналы зада- щ ния. На выходе блока 12 формируется сигнал, пропорциональный мощности двигателя, который поступает на вход обратной связи регулятора 9,. При моментах двигателя, не превышающих момента ограничения, обеспечивается постоянство мощности. Ограничение выходного сигнала регулятора 9 осуществляется блоком 11. Ограничение частоты вращения осуществляется ограничением уровня входного сигнала регулятора 9, который при мощности нагрузки ниже заданного уровня работает как регулятор частоты. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к частотно-управляемым электроприводам, и может бытьиспользовано, например, для приводаваерных лебедок, подъемных механизмов и гребных электрических установок на судах, т.е. установок, имеющих ограниченные энергетические мощности. 1 ОЦель изобретения - повышение качества потребляемой энергии путем поддержания постоянства мощности и ееограничения при изменяющихся нагрузках, 15На фиг.1 представлена функциональная схема электропривода;на фиг,2 механические характеристики двигателя,Электропривод содержит двигатель 201 переменного тока (фиг.1), к фазнымобмоткам которого через датчик 3 токов подключены выходы преобразователя 3 частоты, датчик 4 потока, встроенный в двигатель 1 переменного тока, 25датчик 5 частоты вращения, регулятор6 тока намагничивания двигателя,регулятор 7 активного тока двигателя, регулятор 8 модуля потокосцепления ротора, регулятор 9 параметра 30режима и блок 10 вычислений заданныхи текущих значений переменных с дву-.мя информационными и двумя управляющими входами, выходами текущих значений тока намагничивания, активноготока, модуля потокосценления ротораи выходами управления, подключеннымик соответствующим управляющим входам .преобразователя 3 частоты.При этом выходы датчика 2 токов 40и датчика 4 потока подключены к соответствующим информационным входамблока 10, у которого выходы текущихзначений тока намагничивания, активного тока и модуля потокосцепленияротора подключены к одному из входоврегуляторов 6 - 8 соответственно.Выходы регуляторов 8 и 9 подключенысоответственно к другим входам регуляторов 6 и 7, соединенных выходамис соответствующими управляющими входами блока 10, Другой вход регулятора 8 и один из входов регулятора 9предназначены для подключения соответствующих сигйалов задания.В электропривод введены блок 1.1ограничения момента и блок 12 перемножения, входы которого подключенык выходу текущего значения активноготока олока 10 и к выходу датчика 5 частоты вращения ротора, При этом выход блока 12 перемножения соединен с другим входом регулятора 9, Блок 11 ограничения подключен между дополнительными входом и выходом регулятора 9.Мощность двигателя при постоянстве потокосцепления ротора выражается 33Кр = -рК )Р 1 - коэффициент связи 2 активного тока и момента двигателя.Отсюда следует возможность определения текущего значения мощности Рчерез измеренные значения активноготокаи частоты вращения 43. Организуя соответствующий контур обратной связи с ограничителем, обеспечивают в электроприводе постоянствои ограничение предела потребляемойдвигателем мощности при изменяющихсянагрузках.Электропривод работает следующимобразом.управление токами двигателя 1осуществляется во вращающихся координатах, ориентированных по векторупотокосцепления ротора, При этом вблоке 10 вычислений заданных и текущих значений переменных производитсяформирование соответствующих опорныхсигналов с использованием информации,поступающей с выходов датчика 2 токови датчика 4 потока, На выходах блока,10 формируются сигналы текущих значений тока намагничивания, активноготока .и модуля потокосцепления ротора, поступающие на входы соответствующих регуляторов 6 - 8,Регулятор 8 является регулятороммодуля потокосцепления ротора. Еговыходной сигнал является задающимдля регулятора 6 тока намагничивания.Регулятор 7 является регулятором активного тока, Выходные сигналы регуляторов 6 и 7 поступают на соответствующие входы блока 10, где преобразу 1467727ются в сигналы заданий фазных токовдвигателяИа входы блока 12 перемноженияпоступают сигналы активного токас соответствующего выхода блока 10и сигнал(.3 частоты вращения роторас выхода датчика 5. Сигнал с выходаблока перемножения, пропорциональныймощности Р двигателя 1, поступает навход обратной связи регулятора 9,где сравнивается с заданным значением мощности, Выходной сигнал регулятора 9 является задающим для регулятора 7 активного тока,Механические характеристики двигателя 1 представлены на фиг.2. В зашт"рихованной зоне при моментах двигателя, не превышающих момента ограничения Мо Р электропривод обеспечиваетработу двигателя с постоянством мощности Нерхняя и нижняя границы зонсоответствуют максимальному и минимальному уровням мощности. Ограничение выходного сигнала регулятора 9осуществляется с помощью типовогоблока 11 ограничения. Ограничениечастоты вращения двигателя осуществляется ограничением уровня входногосигнала регулятора 9, который прнмощности нагрузки ниже заданногоуровня работает как регулятор частоты вращения.Таким образом, введение в электро"привод блока ограничения и блокаперемножения обеспечивает работу двигателя переменного. тока с постоянством потребляемой мощности при изменениях нагрузки до момента ограничения, что в сравнении с известнымрешением повышает .качество потребляемой электроэнергии энергетическихустановок, особенно установок ограниченной мощности.Формула изобретенияЭлектропривод, содержащий двигатель переменного тока, к фазным обмоткам которого через датчик токов подключены нькпггы преобразователячастоты, датчик потока, встроенныйв двигатель переменного тока, датчикчастоты вращения ротора, четыре регулятора и блок вычислений заданныхи текущих значений- переменных сдвумя информационными и двумя управляюшими входами, выхоггьпчи текуших10значений тока намагничивания, активного тока, модуля патокосцепленияротора и выходами управления, подключенными к соответствующим управляющим входам преобразователя часто 15 ты, при этом выходы датчика токови датчика потока подключены к соответствующиМ информационным входамблока вычислений заданных и текущихзначений переменных, у которого выходы текущих значений тока намагничивания, активного тока и модуля потокосцепления ротора подключены кодним из входов соответственно пер.- вого, второго и третьего регуляторов,25 выходы третьего и четвертого регуляторов подключены соответственно кдругим входам первого и второго регуляторов, соединенных выходами с соответствующими управляющими входамиблока вычислений заданных и текущихзначений переменных, другой входтретьего регулятора и один из входовчетвертого регулятора предназначеныдля подключения соответствующих сиг.налов задания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениякачества потребляемой электроэнергиипутем поддержания постоянства мощности и ее ограничения при изменяющихся40нагрузках, введены блок ограниченияи блок перемножения, входы которогоподключены к выходу текущего значенияактивного тока блока вычислений заданных и текущих значений переменныхи к выходу датчика частоты вращенияротора, при этом выход блока перемножения соединен с другим входом четвертого регулятора, а блок огранйчения подключен между дополнительнымивходом и выходом четвертого регуля 50 тора,.2 Составитель А. Жилинор Л, Зайцева Техред Л. Сердюкова Корре Шароши Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ С ауюская наб., д. 4/5роизводственно-издательский комбина; т ЗакаВНИИПИ 1210/53 Тираж 548Государственного комитета по113035, Москва, ЖУжгород, ул. Гагарина,101