Устройство для формирования гармонических многофазных сигналов управления электроприводом переменного тока

О П И С А НИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоцналнстнческнкРеспублик и 736328 е(23)Приоритет оо делам кзооретеиий о открытийОпубликовано 25,05,80. Бюллетень .%19 Дата опубликования описания 28,05,80(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГАРМОНИЧЕСКИХМНОГОФАЗНЫХ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОЙОМПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для формирования сигналов управления в электро- приводах переменного тока.При проектировании частотно-управляемых электроприводов с высокими цо 5 каэателями качества ре. улирования возникает задача обеспечения в схеме гармонических сигналов управления, ие содержащих пульсаций. Получение в элетрою приводе сигналов обратной связи беэ пульсаций связано, например, с фильтра- импульсным характером работы преобразователя частоты. Частотный спектр этих помех лежит, как правило, в области вы 15 соких частот, превышающих в несколько раз диапазон регулируемых частот. Известны устройства, в которых формирование многофазных сигналов без пульсаций может быть обеспечено за счет введения низкочастотных фильтров 11). Недостатком известных устройств являет 2ся наличие фазового сдвига по основному сигналу в установившихся режимах работы.Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к иэобретеюпо является устройство, содержащее блок датчиков фехфазных сз.гналов, подключенный выходами к формирователю двухфазных сигналов, и определитель круговой частоты сигналов, выполненный с использованием фазового дискриминатора и пропорционально-интегрального ре- гулятора. Выход пропорционально-интегрального регулятора подключен к управляемому по частоте генератору синусоидальных колебаний, выходы которого являются выходами устройства (. 23. Такое устройство не вносит фазового сдвига по основному сш иалу в установившихся режимах работы, обепечнвает по,давление помех, но имеет сложную конструкцию н ненадежно в работе.328 фпульсации, поступает с выхода блока 1и преобразуется с помощью формирователя 2 в двухфазную систему сигналовО + 2+(а, О - Основные сиг -палы, 2, 1 - высокочастотные помехи),Не выходе сумматоров 3 и 4 имеютсигналы О 1, Ь,С., =К (с 3+ )ф с, у) )Ьк (о х ) к к Оо(ох) ,кгде Кс, К - коэффициенты передачи сумматора и умножителя соответственно.15Для двухфазной системы основныхсигналов О, Ь справедливо уравнениеогЬ(р) =ро(.р) )оцсф) =-рь(р).1, (20 где Р -. оператор дифференцирования.Учитывая уравнение (2) преобразуют уравнеепее ( 1) в операторном виде а(р) =К ЕЛ(О)И+рК ) (р)Х (р)К л 1% 1 2 (3)д Ь,(р)=К Ъ(рФ+рК )+2 (р)+.(р)К щНа выходах епериодыческих звеньев 7 и8 получают сигналы О. )Щр)(,+р 1(, 11(р)7 Др)К к1 Фр(4р,у,(Щ(ЕРк) Уд(р 1 г, 1 щ 12 Р с д где К,Т - коэфф35ная врзвенаВыбирая Твысокочастотныхвыполнении усло40ф ициент переда емени апери тостоян,кого овия подавле7, Уикоторых из успомехвий, при лю 2 двухф ходов фоРме вертирующим средственно сумматора ройство 5.2 соединен(4) получаам, что с 7 Напр при выборе Т - 1 Д, дельная рабочая ча еот игналов, ослабление по инвертирчерез л где дрмакс пр для основных житель мехи на выхо определяется Выходы сумматоров 3 и 4 через епериодические звенья 7 и Я подклю 50 чены к форлироватеюпо 9 многофазных сигналов. Множительееые устройства 5 и 6 подключены также к выходу определителя 10 круговой частоты с сигналом О) .55Устройство работает следующим образом, Исходная система многофазных гармонических сигналов Ж круговой частоты, содержеепих высокочастотные ф лоллах 3 736Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности в ра.боте.Это достигается тем, что в устройство для формирования гармонических многофазных сигналоп, содержащее блок датчиков многофазных сигналов, подключенный к формирователю двухфазных сигналов, определитель круговой частоты сигналов и форл;ирователь лпеогофезных СЕц"палов, введены два множительных устройства, две сул.матора с инвертщ 5 ующими и неинвертирующими входами и два апериодических звена, вход каждого из которых подключен к выходу одного из сумматоров, а выход - к форлщюветелю многофазных сигналов, при этом один из не 1 ппзертирующих входов первого сумматора подключен к первому выходу фор - мирователя двухфазных сигналов непосред - ственно, а другой его неиц вход - ко второлеу выходу форлеироветеля двухфазных сигналов через ОднО множитольное устройство, неьнвертирующий вход второго сумматора подключен ко ггороыу выходу формирователя двухфазных сигналов непосредственно, а его инвертирующий вход - к первому выходу форлпяювеГеля двухфазных сегнелов чав рез друго л.цожительное устройство, вторые входы которых подтппочены к в. ходу определителя кру-. Оной частоты сиг - напои.На чертеже представлена функциональная схеме предлагаемого устройстве.Блок 1 датчиков многофазных свгналов подключен выходами к формироватеЕЗНЫХ СИГНЕЛОВ. ОДИН ИЗ ВЫерователя 2 соединен с неипвходом сумматора 3 непо, а с инвертируеошим входом4 - через множительное устЙругой выход формирОвателяс неинвертирующим входом сумматора 4 непосредственно, а с неующнм входом .сумматора 3 -пое устройство 6. е апериодических звеньотношением Полученная на выходе апериодическихзвеньев система двухфазных сигналов сподавленными помехами преобразуетсязатем с помощью формирователя 9 всистему многойазных сигналов,736328 6 Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гузенко А. И. Основы теории автоматического регулирования, М Высшая школа, 1967, с. 241.2. Патент Франции Ио 2060101,кл. Н 02 Р 7/00, 1975,5Сигналы С 1,1, О могут иметь различные амплитуды иэ-эа разброса пара-, метров входяших в устройство элементов. Если это различие является недопустимым, то с целью его устранения 5 устройство может быть дополнено схемой выравнивания амплитуд, содержащей измерители 11 и 12 фазных сигналов, блок 13 сравнения и блоки 14 и 15 коррекций (показаны на чертеже штриха- О выми линиями) .Измеренные на выходах апериодических звеньев 7 и 8 двухфазные сигналы Л, Ь сравниваются с помошью блока 13, Сиг-нал рассогласования дифференциальным образом воздействует на блоки 14 и 15 коррекции, выравнивая коэффициенты передачи по каналам прохождения сигналов О, Ъ.При использовании предложенного уст ройства в электроприводе переменного тока, например в синхронном электро- приводе, в качестве определителя 10 круговой частоты сигналов может быть использован тахогенератор, установлен ный на валу машины.Определитель 10 может быть выполнен так же, как и в известном устройстве2) . В этом случае входы определителя 10 подключены к выходам формиро- ЗО вателя 2 и апериодических звеньев 7 и 8 (показано на чертеже штрих-пунктирными линиями) .Экспериментальная проверка макета устройства, проведенная в электроприводе 35 переменного тока с асинхронной корот.козамкнутой машиной А-2 для получения гармонических сигналов обратной связи по фазным токам, подтверждает его работоспоспособность. При этом40 отсутствуют фазовые сдвиги по основным сигналам в установившихся ражимах работы и обеспечивается подавление высокочастотных помех, определяемых работой преобразователя частоты.45По сравнению с прототипом предлагаемое устройство проще по конструкции, так как содержит меньшее число функциональных элементов, легче и настройке (не содержит специального генератора 50 сииусоидальных колебаний) и надежнее в работе. 1. Устройство для формирования гармонических многофазных сигналов управления электроприводом перомешвго тока, содержашее блок датчиков мпогофазных сигналов, подкгпоченный к формирователю двухфазных сигналов,определитель круговой частоты сигналов и формировательгмногофазных сигналов, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в ного введены два множительных устройства, два сумматора с инвертирующнми и неинвертирующими входами и два апериодических звена, вход каждого иэ которых подключен к выходу одного иэ суммато ров, а выход - к формирователю много фазных сигналов, при этом один из неинвертируюицх входов первого сумматора подключен к первому выходу формирователя двухфазных сигналов непосредственно, а другой его непнвертируюший входко второму выходу формирователя двух фазных сигналов через одно множительное устройство, неинвертируюший вход второго сумматора подключен ко второму выходу формирователя двухфазных сигналов непосредственно, а его щвертируюшцй вход - к первому выходу формирователя двухфазных сигналов через другое множительное устройство, вторые входы которых подключены к выходу определителя круговой частоты сигналов.2. Устройство по п, 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что в него введены два измерителя фазных сигналов, блок сравнения и два блока коррекции, каждый из которых включен между одним из сумматоров и одним из апериодических звеньев, причем управляюшие входы блоков коррекции через блок сравнения и измерители фазных сигналов подключены к выходам апериодических звеньев.