Устройство для управления асинхронным двигателем

тееяарстееииый комитет СССР ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени Кривицкий и И. И. И. А. Альтшулер 1) Заяви) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ И ий, бло)ащения етение относится к э ктроние в име может наит техникэлектрнов.Изв клетеи прокатных ста во о устройство дл онным двигателе вле- ержаты наеобра - задат-, а свяния асин и амплитуды и част тора двигателя и и тоты 13. При этом ы напряжения стато иком частоты,стройств щем задатчи пряжения ст зователь ча чик амплиту н с задат Недостат а я ом этого у ая точност правлени тся невыс скоростью асинхронного двигателя в пе реходных режимах работы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство управления асинхронным двигателем, содержащее преобразователь частоты, задатчики амплитуды и частоты напряжения статора, датчики фазных токов и напряжений статора, блоки умноженият сумматоры, задатчик и регулятор потокосцепления ротора, блоки координатных преобразованделения и датчик частоты врротора двигателя 21Это устройство управления является многоэлементным сложным электро механическим устройством, что является его недостатком,Целью изобретения является упрощение устройства управления асинхронным двигателем.10,Цель достигается тем, что устройство управления асинхронным двигателем, которое содержит преобразователь частоты, один вход которогоподключен к задатчику амплитуды, адругой - к задатчику частоты напряжения статора, датчики фазных токов инапряжений статора, два блока умножения, сумматор, задатчик потокосцепения ротора и блок деления, снабженоблоками нелинейности, выделения переменной составляющей и сигналов обратной связи с выходами амплитуды напряжения статора, двухфазных токов и ЭДС8883 25 статора, индуктируемых потокосцеплением ротора, и амплитуды этой ЭДС статора, при этом входы блока сигна. лов обратной связи подключены к датчикам фаэных токов и напряжений ста 5 тора, его выходы двухфазных токов и ЭДС статора соответственно попарно подключены к блокам умножения, его выход амплитуды ЭДС статора соединен с одним входом задатчика часто ты напряжения статора, а его выход амплитуды напряжения статора подключен ко входу делителя блока деления вход делимого которого через сумматор связан с выходами блоков умножения, при этом выход блока деления через последовательно включенные блоки нелинейности и выделения переменной составляющей соединен с другим входом эадатчика частоты напряжения статора, а задатчик потокосцепления20 ротора подключен ко входу сумматора.На чертеже показана структурная схема устройства управления асинхронным двигателем.Преобразователь 1 частоты подклю-чен к статорным обмоткам двигателя 2. Измерители 3 и 1 фазных токов и напряжений статора соответственно дви" гателя 2 подключены ко входам 5 блока 6 сигналов обратной связи. Выходы двухфазных сигналов фазных токов 1,) и ЗДС ФА,(3-3 )статора попарноподключены ко входам блоков 7 и 8 умножения, выходы которых подключены к суммирующим входам сумматора 9. К вычитающему входу сумматора 9 подключен выход задатчика потокосцепления ротора (тока намагничивание 10) . Выход сумматора 9 соединен со входом делимого блока 10 деления, ко входу де 40 лителя которого подключен выход амплитуды напряжения статора блока 6 сигналов обратной связи. Выход блока 10 деления через блок 11 нелинейности и через блок 12 выделения перемен ной составляющей подключен к одному входу задатчика 13 частоты напряжения статора, к другому входу которого подключен выход амплитуды ЗДС статора блока 6 сигналов обратной связи. Вы ход задатчика 13 соединен со входом частоты напряжения ствтора преобразователя частоты. Ко входу амплитуды напряжения статора преобразователя 1 частоты подключен выход эадатчика 11 55 амплитуды напряжения статора. Задатчик амплитуды напряжения статора устройства управления асинхронным дви 16,4гателем может содержать блок 15 рассогласования напряжений статора, выход которого подключен к эадатчику 16.Вычитающий вход блока 15 соединен свыходом амплитуды напряжения статораблока 6, Суммирующий вход блока 15 через регулятор 17 скорости подключен квыходу блока 18 рассогласования скоростей.Вычитающий вход блока 18 соединен с выходом тахогенератора 19, асуммирующий. соединен с выходом заДатчика скорости,В рассмотренной блок-схеме устройства управления асинхронным двигателем в общем случае амплитуда напряжения статора определяется независимым сигналом Оз задания на входе преобразователя частоты 1. В частных случаях сигнал Оз формируетсязадатчиком 1 ч, выполняющим роль регулятора амплитуды напряжения задания,для которого может служить сигнал свыхода регулятора 17 скорости вращения . Сигнал задания частоты Г,статора Формируется в соответствйисо следующей формулой для частоты швектора напряжения статораа: КЕ+ - освВ хса+ где К, К 2 и К- коэффициенты пропорциональности3 - амплитуда ЭДС статора, индуктируемая потокосцеплением ротора;В,Я 3 - Фаэнце ЗДС статора;Фазные токи статора;й 0 - постоянная величина, зависящая оттока намагничивания 1 (потокосцепОления ротора ФЦ1О - амплитуда напряжения статора.Устройство управления асинхронным двигателем в варианте с тахогенератором работает следующим образом,Сигнал задания скорости сравнивается с сигналом обратной связи по скорости, поступающим от тахогенератора 19, в блоке 18 рассогласования скоростей. Сигнал рассогласования скорости преобразуется в регуляторе скоФормула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Сандлер А. С. Сарбатов Р.С.Автоматическое частотное управлениеасинхронными двигателями. Н., "Энергия", 1974, гл. 11.2, Шрейнер Р. Г, Федоренко А. Л.Система автоматического управленияасинхронным электроприводом с автономным инвертором напряжения. Сб.статей "Динамика систем управления",.Кишинев, "Штиница", 1975, ч. 1. 5 8883 рости 17 в сигнал задания амплитуды напряжения статора, который сравнивается в блоке 15 с сигналом обратной связи по амплитуде напряжения статора О, формируемым блоком 6, Сигнал ,рассогласования амплитуды напряжения статора с выхода блока 15 через регулятор амплитуды в виде сигнала Омроступает на один из входов преобразователя 1 частоты, который в соответствии с сиг-, 1налом Оформирует требуемую величину фазных напряжений статора двигателя 2. В процессе работы привода непрерывно измеряются Фазные токи и напряжения статора соответственно измерителями 3, М, Результаты измерений напряжений и токов преобразуются в блоке 6 в сиг" нал амплитуды напряжения статора О в фазные ЭДС статора 6 А, В, Ос, ин-. дуктируемые потокосцеплением ротора щи в амплитуду 3 фазных ЭДС статора.Сигналы Фазных ЭДС и токов статора преобразуются в двухфазные сигналы, затеи перемножаются попарно с помо- и щью блоков 7 и 8, результаты суммируются в сумматоре 9, а сумма уменьшается на величину, пропорциональную току 1 О 1 потокосцеплению ротора 4). Выходной сигнал сумматора 9 уменьшают зв путем деления его на сигнал амплитуды напряжения статора О в блоке 10 деления. Выходной сигнал блока 10 деления преобразуют с помощью блока 11 с нелинейной характеристикой типа агсз 1 п, из результата исключают постоянную составляющую с помощью блока 12 выделения переменной составляющей (конденсатора) и далее суммируют полученный.сигнал с сигналомампли 40 туды ЭДС статора в задатчике 13 час,тоты напряжения статора. Выходной сигнал этого сумматора является сигналом задания Гчастоты напряжения стаю Щтора. Сигнал 3 несет информацию об основной сдставляющей частоты (фазы) напряжения статора, а сигнал после разделительного конденсатора 12 являетсл корректирующим сигналом фазы напряжения статора.Из описания работы привода следует,Я что формирование основного и корректирующего сигналов фазы напряжения статора ведется по результатам измерения фазных напряжений и токов статора асинхронного двигателя без ис- фф пользования сигнала тахогенератора. ,Это обстоятельство упрощает техническую реализацию устройства управ. 16 Ьпения асинхронным двигателем согласно изобретению и расширяет область применения электропривода с асинхрон" ным короткозамкнутым двигателем. Устройство для управления асинхронным двигателем, содержащее преобразователь частоты, один вход которого подключен к задатчику амплитуды, а другой - к задатчику частоты напряжения статора, датчики фазных токов и напряжений статора, два блока умножения, сумматор задатчик потокосцепления ротора и блок деления, о тл и ч а ю.щ е е с я тем, цто, с целью упрощения, оно снабжено блоками нелинейности, выделения переменной составляющей и сигналов обратной связи с выходами амплитуды напряжения статора, двухфазных токов и ЭДС статора, индуктируемых потокосцеплением ротора, и амплитуды этой ЗДС статора, при этом входы блока сигналов обратной связи подключены к датчикам Фазных токов и напряжений статора, а его выходы двухфазных токов и ЭДС статора соответственно попарно подключены к блокам умножения, его выход амплитуды ЭДС статора соединен с одним входом задатчика частоты напряжения статора, а его выход амплитуды напряжения статора подключен ко входу делителя блока деления, вход делимого которого через сумматор связан с выходами блоков умножения, при этом выход блока деления через последовательно ,включенные блоки нелинейности и выделения переменной составляющей соединен с другим входом задатчика частоты напряжения статора, а задатцик потокосцепления ротора подключен ко входу сумматора.88831 бСоставитель А, ГоловченкоРедактор Т, Кузнецова Техред Ж.Кастелевич Корректор Н,СтецЗаказ 10740/18 Тираж 733 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Мссква, И, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,