Электропривод испытательного стенда для асинхронных двигателей

54) ТЕН 57) ротех но ны являе испыт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3923031/ 4-0705,07.8515.01.87, Ькал. Р 2Научно-исследовательскинический институт Произго объединения "ХЗМЗ"Ь.Е.Калащников и И.И,Эп621,313,333,072.9(088.8Авторское свидетельство9373, кл, Н 02 Р 7/42,торское свидетельство С3682, кл, Н 02 Р 7/42,ЗЛЕКТРОПРИБОД ИСПЫТАТЕЛЬНО 1 0 ДА ДЛЯ АСИНХРОННХ ДБИПАТЕЛЕЙ Изобретение относится к электнике и может быть использовастендах для испытания асинхрон вигателей, Полью изобретения тся упроще ие электропривода ательного стенда. Электроприво испытательного стенда содержит асинхронный двигатель (АД) 1 с корот козамкнутым ротором. Статорные обмотки АД 1 подключены через авто - номный инвертор (АИ) 6 тока, дроссечь 5 и управляемый выпрямитель 4 к сеги, Управляющий вход выпрямителя 4 подключен к выходу блока 7 управлеия, вход которого соединен с задатч, ком 2 момента. Вход задатчика момента подключен к первому входу ;зла (.) 9 коррекции частоты блока Я управления АИ 6, второй вход9 пГдк.пюче к задатчик; 14 часто - ты, а третий вход У 9 - к выходу регулятора (Р) 17 напряжения. Бьгход У 9 соединен с Формирователем 10 импульсов, подключенным к управляющему входу АИ 6, Первый вход Р 17 через измеритель 15 амплитуды напряжения связан с датчиком 2 йазных12839 напряжений. Второй вход В 1 Гс)едицен с задатчиком 16 напряжения. 11 авалу Д 1 устанавливается испьтуемый ЛД, подключенный к сети, В устройстве обеспечивается испытаниеасинхронного двигателя методом взаимной нагрузки с точным подержанием32момента ца ва):у и цжтме Лтс 1 т каЗаццапинается за счет фолг управления Л 11 5)- + 1 ( т 1; т-с тгК - КОЭС 1)иИгт тлу,ЯПО 5 ж(тия а 3 авя :. цос т: б.еспе рмироваия сигцапо эа(0; ожет бьГГ ь Рспользовацо в ус.тацов.ках. Где асинхронная машина применяется в качест;.е нагрузочцого устройс .)с.,:а;ри ер, при, нагрузочныхГ ПР.ЯХ аСИХрО:.НЫХ дВИ атЕЛЕй.е;О изобР етецЯ Я Г 55 етс Я УГРОЩСе эктр опт)итода испытательОГО10стенда асинхронных двигателей и повыше:ие тао)ксст ег о работы,1)ч фиг 1 Г;редставлена 1)уцт(иота) Ь 5 СХСМа Э,тЕКТ) ОПРИОта ИСПЬтателпо 0 стенда асинхронных двиатеттго:, ца фиг 2 - схема узла коррекь чг.стоты; ца фиг. 3 - схема регу: 5 т 01)ст грженя и измерителя ампли - Г;ДЬ ттгПР 5 жЕНИЯ ,:та фИГ, Ч - СХЕМаЬуцкц, оцггльного преобразователя.Зтектропривод испытатель:ого стенда асицхпоцных двигателей содержитасццхроПЬй дтИГатЕЛЬ 1зэет(ет,ттм РотоРОМстаГОРцыс Об:Оки кс)тг) )о "т ттт т)с.э;ат ик 2 фаэ;тых ттап -О 5 же;:,;) гьттс.,Отеть к вкодс. пт)еоб -Оэ 0;ате)г - 3 ттастоть зя)олцецногоИЭг",:ЕДОВа Э( ЬО ОЕ;и:Е ЫХ Ц) ац5 векС)Г О ВСр.МРТСЭ 5 Ч, дроСС.Е.Я .)и ацоцомцого и;всртора б Гока блок7 уп).ст влеПя тытрямите;ем и блок Вуправг ецтл ицвеотоп Ом с т 1) тхнходсвымузлом 9 копрекции частоты и (1)ормироВат.,.М 1) ИМПУЛЬСОВ, ПС)дКЛЮЕ:ЫМК ттч т-у тта 9 т, От)р Скдтт а( -ТО","т:, а ВЫХОДОМ - К уцр С:, 5 С)Е) у ВХОа ЭС) 05 С)О НЕВ( Гор О ", ОК;,Пр; ЭТ);, ЕОЕтй ВХОД 1 1 уатта 9 КОр -О-.ктт, час0 Ы Обв(;ипсц ( Нхо,;,0)гта 0:(,. ) ) В;ЕтЯ НЫПр 5 КИ ЕЕМ Ит- П Ог (-,)а К Вшкотту "с та тПКт 1МГ Н Га 5)ы 0.;ЦСЦС)ГО В (П)Т(ЦП 0 о Р Е К ПИ; Ча Ст ОТО;т КЭ т г,В Х;)Д У тт тТЧИКа 1-. 0В Э.ЕКТОя ра; РСПЫтаЕЬПОГО стенд;: асинхронных двигателей введен е и 3 м е р и т ел е3 л м,и)". т е . н д) Я ж с " ц;Я Эа атЧИКВ цдЕ)т т т.т, .т тт, .; Г С.ННЫЙ Б ВИДгПОТЕНП): Е Р " т И РЕГУ 5)пор 11 напряжения,: Ой - ,х кото)ОГО через изуверТе(. 1 ..5,ту,ы тНПРЯжЕНИЯ ПОДК:ПОЕК НЬО.ОДУ;-.аТЧИ 2 1)с)зцых напряжений. Втор) ч;сд ре улятора 1/ напр)кеп.яодк тГ еп К Вшходу Зат;ат;РКа) ацря;т(тИ, .,Хог - Кт)Г Г),Е;.15 );(".,;В уэнако) )скдии частоты.Ва.г; ссицхт) 0 :т ., т:,. .т 05. я 1кроткозамхе"т ргтт-)1) , г.(а тетиНЯ эа С 3 ЛОМ ИСПЫТ) т.1;. С ат(т. Я 19 ОбМОТ:(И КОГОрОГО т;:.:р.: КОцтакт/ю рут 2 с, ;т.:алания момста и ропзвто;) пог о;а 1:ктангецса сигца.а задтантт )0.аа, вход которого образует первыи ход1 узла 9 коррекции частоты, а зы- )СД ПОДКЛК)тСН К ПЕОВОУ ВХОДУ ТРСХ - тх)довоО (. м атс г. 2 ), Г),те ва:хода трехвходоцо; о сумматора 23 СГО выход обраэукГГ соогвстственно т оро;", третий ; ходы 13. ,". и еыхс д т 3 и а 9 к Ор р е к в и ч а с т 0 т ы .р( Гу:ЯТ ОО 5 ацря.ССтя ГГС ): В)Я ет с с)бой ИО опор .,НОтальР - ит .: 3 12839324дя из зависимости амплитуды тока ат момента при постоянстве потока к с учетом замкнутой скстемы автоматического регулирования тока.Частота питаюшего переменного тока пропорциональна сигналу на входе Фармкравателя 10 импульсов, представляющего собой преобразователь аналогового сигнала в импульсы уп 50 55 ральный регулятор, построенный аоперационном усилителе 25 (Фиг.3),инвертирующий вход которого подключен к выходу задатчика 16 напряжения и к выходу измерителя 15 амплитуды апряжения, выполненного в виде трехфазного выпрямителя на диодах.К выходу операционного усилителя25 подключен диод 26.Функциональный преобразователь 24 10выполнен на операционном усилителе27 (фиг, 4), охваченном обратнойсвязью по инвертирующему входу. Неинвертирующий вход операционногоусилителя 27 подключен через нелиейное сопротивление 28 к входу 1Функционального преобразователя 24.Нелиейное сопротивление 28 построено на резисторах и стабклитронах.Выход Функциааньного преобразовгтеля 24 подключен через резистор 29 кего входу 11, а через конденсатор30 - к выходу операционного усилителя 27,Злектропривод кспытательцого стенда асинхронных двигателей работаетследующим образом.Два сочлененных между собой дви -гателя 1 и 19 работают по метанувзаимной агрузки, Двигатель 19 падключен к сети и рабстает в двигательном режиме, а двигатель 1 подключенк выходу преобразователя 3 частотыи работает в геераторцом режиме. Регулированием выхапной частоты преобразователя 3 частоты осуществляетсяодновременная загрузка обоих двигателей, В процессе испытаний требуется точное поддержание заданного момента и напряжения а зажимах дгигателя 1 при колбаниях частоты питающей сети,Амплитуда питающего переменноготока для двигателя 1 определяетсявыходным сигналом задатчика ,2 момента. Блок 7 управления выпрямителем выполнен в виде Функциональногопреобразователя, характеристика которого "вход-выход выбирается исхоравления тиристорами автономного инвертора 6 тока. Сигнал на входе формирователя 10 импульсов является выходным сигналом узла 9 коррекции частоты, представляющего собой сумму трех сигналов. Основой составляющей выходного сигнала узла 9 коррекции частоты является сигнал с выхода эадатчика 14 частоты, который принимается таким, чтобы выходная частота инвертара была равна частоте сети сучетом максимальна возможного отклонения вверх. Из данного сигнала в сумматоре 23 узла 9 коррекции частоты вычитается сигнал функционального преобразователя 24, который в установившемся режиме пропорционаленсигналу момента, а при измеенин момента содержит доолнителъчую составляющую, пропорциональную праизводай функции момента, Указанный сигнал Н на выходе функционального преобразователя 24 определяется следующим выражением:Г = К М + К в , агсс 8 Е М;1 - момент.Нри строгом выла:и;еии саатношения между амплитудой тока, определяемой блоком 7, и частотой скольжения,. определяемой выходным сигналом фукцианальага преобразователя 24, поток двигателя 1 будет поддерживаться постоянным, На частота скольжения, которая В установившемся режиме должна быть строга пропорциональной моменту, в общем случае не будет таковой из-за колебаний частоты сетк и разброса параметров двигателя. Необходимая коррекция частоты автономного инвертора 6 тока обеспечивается регулятором 17 напряжения, выходной сигнал которого подается на вход 18 узла 9 коррекции частоты. Отклонениечастоты скольжения проявляется з отклонении патака и напряжения двигателя от заданной величины. Укаэанное отклонение Фиксируется на входе регулятора 1. напряжения,где сравниваются сигналы задания напряжения с гыхода задатчика 16 апряжения и с выхода измерителя 15 амплитуды напряжения, 11 ропорцканально-интегральный регулятор 17 напряжения будет менять частоту инвертара таким Образом,,т р Е 1(1что сигнал опибки на его В.:о;е станет равнымуло,В составе нагрузочного стенда для испытаний двигателей мяпина 1 работает в режиме генератора. В данном .режиме при снижении напряжения машины 1 необходимо увеличьвать частоту ипвертора, а при увс:тичениинапряжения с ниж Ят ь, Если :Яшина 1будет работать в двигательном режиме, то закон изменения частоты ицВертора. для стабилизации напряжениябудет обратным. Для предотвращенияперехода машины 1 в двигательныйрелсим и "опрокдывания" системы регулирования напряжения на Вьссодерегулятора 17 установлен диод., искл 10 ча 10 пий увеличецис частоГ 4 ицперто -ря под действием регулятора и ря.Вяким образом, введением (рункциоцаль ого преобразователя 21 сигнала задаия момента и регу. в ,ятога 1/ цацр;Я 15 двтигате,Гя 1 для упралс(и;1 частотой автономного ицвертора 6 тоКа ПгРИ ВНЕШНЕМ ЗЯПЯ.НИИ, МОМСЦ 3 (,Я;глит".дь тоса ОбесгетИРсггс я за" дятзяемьй режим рабаты нягрузоч;той ясинхроц ой машины по мо:"1 ецту и 1 ацвяжоциО, ппичем более птгзстыми техНОЛ 01.1 ЧЕСКИМ 1 СРЕтСТВЯМИ : СЯБЕ- цт. - .; . ттавсс т т ,Г(1 рЕШЕ(ИЕЬ б" а . (тар ЧЕМУ 1 ОВЫ 1 ЯЕТСЯ НатЕЖЦОСТЬ И У Щае с.я цаьтЯдка и зксплуатаци;ццо. Об1 ивт 1 З 10 ЬП ЯТЕЛЬПСГ т .,ц( р р м у л а 1, з 0 б гт ее ц( Злектропривод испьпательо о КОР ЭтКОЗЯМК ЦУТЫМ РОта ОМ С, ЯО ,(Е;, Г (. Яо, ГСЬ,ЦО; ОРГИ ЦЕ;(тьХ МТС;Ц ОО .," ;ОЯЬП "1 ЕтЯ ДРС;СС:ЕЛЯя ц оном ого иц ертора тока бос; цц (.; Нцяырямителем и блок уптт :" т И:Вс;)0 ром С ТЗЕХВХО, 0 ЫМт:. т т(Эр" К 1 И ЧЯС 1 ОТЫ И (ОрЫИрОВЯ" 1 С .", ."1у.1 С,1;ОДК.;:ЬтеццьЬ, ВХО,(СМ КВХО.1, ".Ла КоррС Пт,тг ЧЯСТОЫт1 ., т О ., - К, ттпгЯВ яЕтт ГХздтт я В ,тнГ 0 О ИЦВС РТОРЯ Тг)КЯ, ПР ЭТОМ,тт("г", От С гР;тх, т,".С 1 К т ХОЛУ ЭЯДЯ ГЧИ -,о ",11 н нта СССР ВНИП нного когтит откр ау;нская на