Электропривод

/42 5 ОСУДАРСТВЕ 11 НЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРГ. Е 1 ИЯМ И ОТКРБ;1:1 ЯПРИ ГКНТ СССР ПИГД-ИЕ ИЗ Р:КО,/1 У СБИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетел ьство СССРМ. 1354380, кл. Н 02 Р 7/42, 1985,(54) ЗЛЕКТРОПРИВОД-1 и Д ББ . ей ду на базе асинхоонного двигателя с короткозамкнутым ротором, питаемым ог инвертора напряжения. Целью изобретения является повышение надежности электро- привода и снижение потерь в автономном инверторе напряжения. Для этого каждый из шести однотипных каналов блока 8 определения знаков токовых ошибок снабжен сумматором 16 и Фильтром высоких частот 15, включенным в цепь обратной связи релейного элемента 14. При этом в замкнутом контуре регулирования тока статора обеспечивается ограничение минимальной ширины импульсов управления, поступающих на инвертор и, как следствие, повышение надежности и снижение потерь, 5 ил,81686688 40 50 ГБо если 5 дд,+5 Я,5 ц,о ддд -5 с55о еслИ 5 ддд ф 5 дддбд ецд Уо ес"и 5 дцдояп 5 ддд"ддд) О(1 ддО(2 ддд ) Од Нд с 0 Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемому электроприводу на безе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, питаемым от инвертора напряжения и является усовершенствованием изобретения по основному авт, св, ЬЬ 1354380.Целью дополнительного изобретения является повышение надежности работы электропривода и снижение потерь в автономном инаерторе напряжения,На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода; на фиг, 2 - схема блока определения знаков токовых ошибок; на фиг. 3 и 4 - характеристики "вход - выход" блока определения знаков токовых ошибок; на фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие работу.Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 (фиг. 1), подключенный статорными обмотками к автономному инвертору 2 напряжения, датчик 3 токов статора асинхронного электродвигателя 1, выходы которого подключены к входам блока 4 линейного преобразования токов статора, выходы которого подключены к первым входам блока 5 сравнения, вторые входы которого подключены к выходам блока 6 задания, блок 7 вычисления линейных комбинаций токовых ошибок, входы которого подключены к выходам блока 5 сравнения, а выходы через последовательно включенный блок 8 определения знаков токовых ошибок подключены к первым входам формирователя 9 знаков управляющих воздействий, вторые входы которого через последовательно включенные блок 10 определения знаков напряжений и блок 11 линейного преобразования компонент вектора эквивалентного напряжения подключены к выходам измерителя 12 вектора. эквивалентного напряжения, блок 13 преобразования управляющих воздействий, первые входы которого подключены к выходам формирователя 9 знаков управляющих воздействий, вторые входы блока 13 подключены к выходам измерителя 12 вектора эквивалентного напряжения, а выходы блока 13 преобразования управляющих воздействий подключены к обьединенным пофаэно входам измерителя 12 вектора эквивалентного напряжения и управляющим входам автономного инвертора напряжения.Блок 8 определения знаков токовых ошибок содержит шесть однотипных каналов, каждый из которых выполнен с релейным элементом 14 (фиг. 2), фильтром 15 высоких частот и сумматором 16, выход которого подключен к входу релейного элемента 14, первый вход сумматора 16 образует соответствующий вход блока 8, второй вход сумматора 16 подключен к выходу фильтра 15 высоких частот, вход которого 5 обьединен с выходом релейного элемента14 и образует соответствующий выход названного блока.Электроприаод работает следующимобразом.10 Датчик 3 токов статора вырабатываетсигнал 1 д, 1 с, пропорциональные фазным токам статора асинхронного двигателя 1, Эти сигналы поступают на входы блока 4 линейного преобразования токов статора, кото рый осуществляет преобразованиезначений фазных токов статора а ортогональную систему координат, неподвижную относительно статора, Выходные сигналы 1 д,1, блока 4 линейного преобразования 20 токов статора поступают на первые входыблока 5 сравнения, на вторые входы которо- го поступают сигналы 1,1,.от блока 6 задания, Блок 5 сравнения формирует выходные сигналы ф, Л 1, разности между эаданны ми и реальными значениями токов статораасинхронного двигателя 1, С выхода блока 5 сравнения сигналы Ь,Ь 1(1 поступают на входы блока 7 вычисления линейных комбинаций токорвых ошибок, который формиру ет выходные сигналы Я 11, Я 2(, Я 1 Н, Я 2 и, Я 1 и 1,Я 2 а, поступающие на входы блока 8 определения знаков токовых ошибок, который формирует выходные сигналы 319 пЯ 11, 319 пЯ 21, 319 пЯ 1, з 1 дпЯ 2 а, 31 дпЯ 1(п, 31 дпЯ 2 И по урав нениямесли -)д 5(дп 5 дн, оесли 5 д ф 5 Цн 5 Ц (О,д д5 о, если 5 дд Ф Яд 5 2 д( Осд5055 где Яо - постоянная величина; Н 1 - величина, характеризующая глубину гибкой положительной обратной связи, охватывающей релейный элемент 14 (фиг. 2), являющаяся функцией времени и определяемая параметрами фильтра 15 высоких частот где а - коэффициент передачи; Т 1, Т 2 - постоянные времени, причем Т 1Т 2.Характеристика "вход - выход" релейного элемента, охваченного гибкой положительной обратной связью, (фиг, 3, 4) имеет зону гистерезиса д, размер которой определяется глубиной обратной связид=НЯо. (3)При переключении в любом из шести каналов блока 8 определения знаков токовых ошибок д в этом канале изменяется в функции времени по экспоненциальному закону (фиг. 5), Причем в первый момент времени после переключения (р -+ со) гистерезис д определяется выражениемТ 1 р + 1 Т 1 днач = 11 тпа Яо = а - Яо,(4)р -ф оо-э оо Т 2 Р + 1 Т 2что соответствует характеристике релейного элемента на фиг, 3;в установившемся режиме (р = 0)дуст = аЯо, (5) что соответствует характеристике релейного элемента на фиг. 4.Минимальная ширина импульса Л(фиг.5) на выходе блока 8 определения знаков токовых ошибок определяется совпадением величин ошибки тока статора Ла асинхронного двигателя 1 и гистерезиса д релейного элемента 14 (за начало отсчета на фиг.5 принят момент подключения релейного элемента 14 в новое состояние при условии 1 Л 3 1= дуст, во всех остальных слУчаЯх шиРина импульса больше минимальной) и не может быть меньше величины, задаваемой соотношением параметров а, Т 1, Тг фильтра 15 высоких частот в соответствии с (2) - (5).С выхода блока 8 определения знаков токовых Ошибок сигналы 31 ЯПЯ 1 ь 31 ЯПЯ 21, 31 дпЯ 111, 31 дпЯ 211, 31 дп Я 1 ш, 31 дпЯгв поступают на первые входы формирователя 9 знаков управляющих воздействий, который формирует управляющие воздействия 01, 02, Оз в соответствии с алгоритмом управления. реализованном в основном изобретении, На вторые входы формирователя 9 знаков управляющих воздействий с выходов блока 10 определения знаков напряжений поступают сигналы 31 дп 01 д, 31 дп 01 в, 3 Яп 01 с, которые представляют собой знаки сигналов 01 д, 01 в, 01 с, поступающих на входы блока 10 определения знаков напряжений с выходов блока 11 линейного преобразования компонент вектора эквивалентного напряжения, на выходы которогопоступают сигналы 0 С и Ог 1 с выходов измери 5 теля 12 вектора эквивалентного напряжения, пропорциональные значениямкомпонент вектора эквивалентного напряжения, Эти сигналы формируются в измерителе 12 вектора эквивалентного10 напряжения путем фильтрации выходных+ + +сигналов управления О 1, О 2, О з, которыепоступают на его входы с выходов преобразователя 13 управляющих воздействий, напервые входы которого поступают сигналы15 управления 01, 02, Оз с выходов формирователя 9 знаков управляющих воздействий,на вторье входы преобразователя 13 управляющих воздействий поступают сигналы Ц,О, с выходов измерителя 12 вектора экви 20 валентного напряжсния, Преобразователь13 управляющих воздействий формируетвыходные сигналы О 1, 0 2, О з, поступающие на входы автономного инвертора 2 напряжения,25 Таким образом, введение в каждый изшести однотипных каналов блока определения знаков токовых ошибок фильтра высоких частот и сумматора приводит кавтоматическому плавному увеличению зо 30 ны гистерезиса по экспоненциальному закону при увеличении амплитуды заданныхтоков, С увеличением зоны гистерезиса происходит автоматическое снижение частотыскользящего режима в замкнутом контуре,"15 причем уменьшение частоты происходит таким образом, что ширина самых короткихимпульсов управления автономным инвертором оказывается достаточной, чтобы непривести к срыву инвертирования, чем40 обеспечивается в сравнении с основнымизобретением повышение надежности работы. Снижение потерь определяется снижением частоты . переключений полупроводниковых ключевых элементов в инверторе при сохранении оптимального закона переключений. Формула изобретения Злектропривод по авт, св. М 1354380, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения потерь, каждый из шести однотипных каналов блока определения знаков токовых ошибок, выполненный с релейным элементом, дополнительно снабжен сумматором и фильтром высоких частот с передаточной функцией вида: Н(р) =а Т + , где а - коэффициТ 1 р+1Тг р+11686688 ент передачи, Т 1, Т 2 - постоянные времени, причем Т 1)Т 2, при этом первый вход и выход сумматора включены между соответствующим входом названного блока и входом соСоставитель А. Жил Техред М.Моргентал нко рректор А, Ос каз 3610 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖГКНТ зобрете Раушска ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Произ венноФР 8. 5 дактор М, Янкови ответствуюцего релейного элемента, а второй вход сумматора соединен с выходомфильтра высоких частот, вход которого подключен к выходу релейного элемента,Подписноеям и открытиямнаб., 4/5