Асинхронный вентильный каскад

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕНИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческикРеспубики(51) М. Кл. Н 02 Р 5/34 Н 02 Р 7/78 зовудлротооииык квинтетСССР ло делан изобретений и открытий(54) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ 1(АСКАД 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе. Йзвестеи асинхронный вентильный каскед, содержащий последовательно соеди ненные регулятор скорости, регулятор тока, суммирующий усилитель, узел ограничения и блок импульсно-фазового управления инвертором, а также датчики тока и напряжения, подключенные ко входу сум-ф мирующего усилителя. В этом устройстве при отсутствии ть-ка в роторной цепи двигателя максималь 15 ный угол управления инвертором ограничен на уровне =90, а при появле-, нии тока в роТоре угол ограничения увеличивается на величину Ьпропорционально величине контролируемого то- ка, компенсируя падение напряжения в преобразователе, и двигатель достигает номинальных оборотов при номинальной нагрузке 12Недостатками такого устройства являются его сложность и низкая точностьрегулирования, Применение датчиков тока, контролирующих ток в звене постоянного тока или в фазах инвертора, не представляется возможным в вентильных кас- кадах с переменным характером нагрузки, поскольку при приложении нагрузкию максимальных оборотах двигателя и последующем снятии ее преобразбватель будет продолжать обтекаться током закоротки из-за наличия положительнойтоковой связи, воздействующей на увеличение максимального угла регулирования. При этом небольшое возмущение,например, повышение напряжения сети, приведет к увеличейтпо этого тока домаксимальной величины (до тока ограничения). Указаннор явление может быть устранено лишь применением датчика;контролирующего ток в фазах ротора 1 р., Однако такой датчик достаточно сложен, поскольку требуется контролировать энакопеременныетоки в трех фазах ротора двигателя.93633 Кроме того, зависимость Ь:(1 Р ) должна быть недщейной и требуется йрьменять дополнительные нелинейные блоки, которые, в свою очередь, из-за неточности реализации характеристики Ь(3= 1 (1 р) могут привести к недокомпенсации, что в свою очередь приведет к недоиспользованию двигателя по скорости или пере- компенсации, при которой появится ток закоротки. 0Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвигатель, выпрямитель и инвер тор, подключенные к роторной обмотке электродвигателя, регулятор скорости, Регулятор тока и блок импульсно-фазового управления инвертором, последователь но соединенные между собой, задатчик 20 скорости, однополярный инвертор, датчик выпрямленного .тока ротора, соединенный со вторым вхцдом регулятора тока, дат - чик частоты вращения электродвигателя и датчик напряжения, соединенные со входа ми однополярного инвертора 2.Это устройство обладает тем недостатком, что из-за наличия в устройстве узла развязки в датчике напряжения и самогодатчика напряжения усложняется система 50управления асинхроннь:м вентильным каокадом.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, 35что в асинхронный вентильный каскад,содержащий асинхронный электродвигатель, выпрямитель и инвертор, подключенные к роторной обмотке электродвигателя, регулятор скорости, регулятор тока 40и блок импульсно-фазового управленияинвертором, последовательно соединенныеамежду собой, задатчик скорости, однополярный инвертор, датчик выпрямленного тока ротора, соединенный со вторым 45входом регулятора тока, датчик частотывращения электродвигателя, соединенныйс одним из входов однополярного инвест.тора, введен источник опорного напряжеНИЯ, СОЕДИНЕННЫЙ С ДРУГИМ ВХОДОМ СДНОполярного инвертора, выход которого соединен с третьим входом регулятора тока,а два входа регулятора скорости соединены соответственно с задатчиком скорос ти и с датчиком частоты вращения элект Родвигателя.На чертеже изображена блок схема ,асинхронного вентильного каскада. 0 4Устройство содержит асинхронный электродвигатель 1, к роторной обмотке которого подключены последовательно включенные между собой выпрямитель 2 и инвертор 3, последовательно соединенные задатчик 4 скорости, регулятор 5 скорости, регулятор 6 тока, блок 7 импульсно-фазового управления инвертором.Имеются также датчик 8 частоты вращения электродвигателя, выход которого соединен со вторым входом регулятора 5 скорости и одним входом однополярного инвертора 10, и датчик 9 тока, выход которого соединен с входом регулятора 6 тока. Второй вход однополярного инвертора 10 подключен к источнику 1 1 опорнсьго напряжения, а выход подключен к треть ему входу регулятора 6 тока.Устройство работает следующим образом. При отсутствии заданного сигнала Щ =О) ротор двигателя 9 не вращается, так как блок 4 импульсно-фазового управления инвертором 3 .выдает импульсы с углом регулирования Р , . С увеличением задающего сигнала угол регулирования Р увеличивается, одновременно увьличивается угловая частота вращения ротора, стабильность ее обеспечивается обратной связью по скорости ( Оос ) . При малой величине задающего сигнала, т. е. когда соответствующий ему сигнал обратной связи по скорости меньше сигнала источника 11 опорного напряжения (0 О с 0 )выход однополярного инверто ра 10 равен нулю. На скоростях близких к максимальной скорости, когда сигнал обратной связи больше опорного сигнала (0 ) Ооп ) появляется сигнал однополярного инвертора и уменьшается вели- . чина уровня токоограничения преобразователя вентильного каскада При работе двигателя на максимальной скорости (О ц - Оод ) без нагрузки величинауравнительного тока ( 1 хх ) прфобуьзователя зависит от величины индуктивности сглаживающего дросселя, коэффициента передачи инвертора и разности сигналов (Оос- О ) и ограничивается на уровне соответствующем углу регулирования Р =90 о Заданная величина уравнительного тоха на естественной характеристике двигателя с соблюдением неравенства О г 0, 1 остается постоянной и с изменением нагрузки. Величина же . максимально допустимого0 прямнтель и инвертор, подключенные кроторной обмотке электродвигателя, регулятор скорости, регулятор тока и блокжптульснфазового управления инвертором, последовательно соединенные междусобой, задатчнк скорости, однополярныйинвертор, датчик выпрямленного тока ро,тора, соединенный со вторым входом регулятора тока, датчик частоты вращенияэлектродвигателя, соединенный с однимиэ входов однополярного ннвертора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения, в него введен источник опорного напряжения, соединенный с другимвходом однополярного инвертора, выходкоторого соединен с третьим входом регулятора тока, а два входа регулятораскорости соединены соответственно сзадатчиком скорости и с датчиком чаототы вращения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 5 25 1, Патент ВНР М 162746,кл. Н 02 Р 7/78, 1971.5 93633 тока преобразователя (токоограничения) с изменением нагрузки меняется и равна1 =1 +1пах ьр аР Урккгде 1- выпрямленный ток ротора.Такое устройство обеспечивает форкирование естественной механической ырактеристики двигателя без перегрузки, преобразователя током, и, уравнительный10 ток в этом случае не превышает значения, соответствующего углу регулирования Ь 90 о, и отсутствии нагрузки на валу. Едвигателя.Преимуществом этого устройства является то, что исключается громоздкий датчик напряжения, содержащий нетехнологичный и ненадежный узел развязки. Поэтому предлагаемое устройство упраьления асинхронным вентнльным каскадом20 по сравнению с известным будет меньше по габаритам в 1,2 раза, дешевле в 1,15 раза. Кроме того, за счет исключения нетехнологических и ненадежных элементов улучшается показатель технологичности и повышается надежность работы устройства в целом.формула изобретения Асинхронный вентильный каскад, содеял жащий асинхронный электродвигатель, вы- З 0ыслова Коррек ед одписное Р, д,4/5 ЛП 1 "атентф, г, Ужгород, ул. Проектна илн аказ 42 О/71 ИИ ода по дела;1 и:3. ЗО:55 Ьн:к