Электропривод

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеээ СоветскикСоциапистическикРеспублик и 875566пе делен нзобретеннй н аткрцтнй(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости нагрузки с регулированием соз 9Известный электропривод с синх 5 ронным двигателем, решающий аналогичную задачу, содержит регуляторы составляющих тока статора по про" дольной и поперечной осям, блок пре" образования фазных токов статора в составляющие тока статора по упомянутым осям и блок нелинейностей 1 ,В этом электроприводе регулирова-. ние совобеспечивается подключени"ем блока нелинейностей ко входам. ре"35 гуляторов составляющих тока стато" ра по продольной и поперечной осям и ведется по разомкнутому контуру.Точность регулирования сов Ч определяется точностью работы блока нели".нейностей, который является достаточно сложнымНедостатками данного устройства являются его сложность и сравнитель,но невысокая точность регулирования С 05 1" .Наиболее близким к изобретению является электропривод с синхронным двигателем, статорные обмотки которого связаны с регулятором скорости через последовательно включенные многоФазный регулируемый источник тока, координатный преобразователь и блок вычисления составляющих токов статора и ротора, один выход которого связан со входом однофазного регулируемого источника тока, подключенного к обмотке ротора, причем датчик углового положения ротора подключен к координатному преобразователю и электронной модели синхрон,ного двигателя, со входами которой связаны датчики токов статора и ро" тора, Кроме того, электропривод содержит тахогенератор 2 .Однако необходимость применения достаточно сложного блока вычисления составляющих токов статора и.отора, а также установка на валудвигателя тахогенератора определяют сложность известного устройствав целом.Цель изобретения - упрощение электропривода.Указанная цель достигается тем,что электропривод с синхроннымдвигателем, статорные обмотки которого связаны с регулятором скорости 10через последовательно включенные многофазный регулируемый источник тока, координатный преобразователь,блок вычисления составляющих токов .статора и ротора, один выход кото Брого связан со входом однофазногорегулируемого источника тока, подключенного к обмотке ротора, датчик .углового положения ротора подключен ккоординатному преобразователю и электронной модели синхронного двигателя, со,входами которой связаны датчики токой статора и ротора, снабженрегулятором фазы тока статора, а электронная модель синхронного двигателясоставлена из Формирователя фазных.напряжений статора и определителяскорости ротора и Фазы тока статораодин выход которого через регуляторФазы тока статора связан со входом30однофазного регулируемого источникатока, а другой выход подключен ко входу регулятора скорости, при этом еговходы связаны с датчиками токовстатора и.ротора и с датчиком углового положения ротора,На чертеже приведена блок-схемаэлектропривода,%Электропривод содержит синхронный электродвигатель 1, подключенныйк трехфазному регулируемому,источнику 2 тока. Обмотка возбуждения двигателя подключена к однофазному регулируемому источнику 3 тока, Датчик 4 углового положения ротора, находящийСя на валу двигателя, подключен кформирователю 5 опорных сигналов.Датчики 6, 7 и 8 токов фаз статора подключены к преобразователю 9 числа фази к регуляторам 10 токов фаз статора.Преобразователь 11 координат подключен 50двумя входами 12 и 13 к формирователю 5, а двумя другими входами 14 и15 к выходам 16 и 17 вычислителя 18составляющих токов статора и ротора.Выходы 19 и 20 преобразователя 11 дкоординат через преобразователь 21, числа фаз подключены ко входам регуляторов 1 О токов фаз,статора. 4Определитель 22 скорости ротора ифазы тока статора подсоединен входами23 и 24 к выходам формирователя 5опорных сигналов, входами 25 и 26 квыходу преобразователя 9 числа фаз,входами 27 и 28 к формирователю 29Фазных напряжений статора. Входы 30и 31 формирователя 29 подключены квыходам формирователя 5 опорных сигналов, входы 32 и 33 - к выходам преобразователя 9 числа фаз. Выход 34определителя 22 подключен ко входурегулятора 35 скорости, к другомувходу которого подключен задатчик 36скорости. Выход 37 подключен ко входу 38 регулятора однофазного источника 3 тока через последовательновключенные блок 39 умножения и сумматор 40 и непосредственно через сумматор 40. Датчик 41 тока ротора соединен со входом 42 Формирователя 29Фазных напряжений статора, Выход 43.определителя 22 подключен ко входу44 регулятора 45 Фазы тока статора,выход 46 которого связан со входом38 через блок 39 умножения и сумматор 40,Злектропривод работает следующимобразом. Сигнал задания скорости " поступает от задатчика 36 скорости на вход регулятора 35 скорости, на другой вход которого поступает сигнал ф, пропорциональный фактической скорости вращения ротора электродвигателя 1, Сигнал" формируется в определителе 22 скорости и фазы тока статора. Сигнал рассогласования скоростей-усиливается регулятором 35 скорости и поступает на вход вычислителя 18 составляющих тока статора и ротора, в котором обеспечиваются такие линейные зависимости сигналов от усиленного сигнала рассогласования скоростей, что сигналына выходах 16 и 17 обеспечивают наперед заданную фазу токов статора,образующих результирующий вектормагнитного поля статора, опережающий вектор магнитного поля обмоткивозбуждения .на угол С 190 эл,град.На выходе 37 образуется сигнал, про"порциоиальный усиленному сигналурассогласования скоростей, не зависящий от знака этого сигнале, поступающий на вход 38 регулятор однофазного источника тока через блок39 умножения и сумматор 40,15 При взаимодействии сигналов, со"держащих информацию об угловом положении ротора, и поступающих на входы 12 и 13 преобразователя 11 координат и сигналов, задающих фазовыйсдвиг и амплитуду статорных токов,поступающих на входы 14 и 15, образуется ортогональная пара сигналовна выходах 19 и 20, определяющаякомпоненты статорного тока, отобра ожаемые в прямоугольных координатах.Из полученной пары сигналов в преобразователе 21 числа фаз трехфазныйсигнал, поступающий на входы регуляторов 10 фазных токов.На входы 30 и 31 Формирователя 29поступают сигналы, содержащие информацию об угловом положении ротора,на входы 32 и 33 поступают сигналы,содержащие информацию о токах статофра, на вход 42 поступает сигналпропорциональный току обмотки возбуждения, На выходах 27 и 28 формируются сигналы, пропорциональные фазным напряжениям, отображенные в прямоугольных координатах. Полученныесигналы поступают на входы определителя 22 скорости ротора и фазы тока статора, на другие два входа 25 и26 поступают сигналы, отображающиетоки статора. Обе упомянутые парымодулируются высокой частотой и суммируются попарно, Полученные два сигнала модулированы по частоте (Фазе),В результате сравнения фазы сигнала,отображающего фазные токи статорас фазой сигнала, отображающего фазныенапряжения, на выходе 43 формируется сигнйл, пропорциональный фазовомусдвигу тока статора относительно напряжения, который поступает на входрегулятора 45 фазы. На другой входрегуЛятора 45 поступает сигнал 11 О отзадатчика фазы. Усиленный сигнал рассогласования с выхода регулятора 45через блок 39 умножения и сумматор 4540 поступает на вход регулятора тока33. Действие этого, сигнала,сводцтсяк тому, что при переходах на другойрежим работы двигателя полученные рассогласования фазы тока статора относительно напряжения кОмпенсируютсяпутем коррекции величины тока обмоткивозбуждения.Благодаря раздельному регулированию скорости электродвигателя и фазового сдвига тока статора относительнонапряжения отпадает необходимостьприменения блоков нелинейности в вы.1 числителе, обеспечивается постоянство потокосцепления статора и значение соз Ч близкое к единице при ре.гулировании скорости и изменении момента. нагрузки, что позволяет упро" стить схему электропривода в Целом,1Все узлы, преобразующие сигналы,можно выполнить на интегральных микросхемах, что обеспечит высокую нафдежностьи экономичность электропривода.Формула изобретенияЭлектропвивод, содержащий синхронный электродвигатель, статорные обмотки которого связаны с регулятором скорости через последовательно включенные многофазный регулируемый источ. ник тока, координатный преобразователь и блок вычисления составляющих токов статора и ротора, один выход которого связан со входом однофазного регулируемого источника тока, подключенного к обмотке ротора, датчик углового положения ротора подключен к координатному преобразователю и электронной модели синхронного электродвигателя, со входами которой связаны датчики токов статора и ротора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения он снабжен регулятором фазы тока статора; а электронная модель синхронного электродвигателя составлена из формирователя фазных напряжений статора и определителя скорости ротора и фазы тока ста тора, один выход которого через. регулятор фазы тока статора связан со входом однофазного регулируемого источника тока, а другой выход подключен ко входу регулятора скорости, причем его входы связаны с датчиками токов статора, с датчиком углового положения ротора и с выходами формирователя фазных напряжений статора, входы которого связаны с датчиками токов статора и ротора и с датчиком углового положения ротора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРУ 520682, кл. Н 02 Р 5/40, 1974.2. Авторское свидетельство СССРУ 658690, кл. Н 02 Р 5/40, 1974./83 ТираВНИИПИ Государспо делам изоб13035, Москва,аказ 9374 одписное ССР ППП "Патент", г Фил оектная; ул едактор А.Бандо 733енного комитений и о ткрытий ская наб., д.