Способ управления асинхронным электроприводом

.П 4 Н 02 Р 7(42 ГОСУДА ПО ДЕЛ Хд ,ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМЭЛЕКТРОПРИВОДОМ электзованоктропри(5 строительный Изобрехнике и вига ектро- истортво СССР/42, 1980 оммутатор еющих спо иныи ктро рузки на валу эл ВЕННОЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬТИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 07,10.88, Бюл. У (71) Могилевский машин институт(53) 621313.333 (088. (56) Заявка Японии У 5 кл, С 55 С 2, 1976Авторское свидетель В 1035767, кл. Н 02 Р ротедляводол,ем,энерныйхара тение относится кможет быть испол здания регулируемых эл с асинхронным электрод итаемых от источника э и через управляемый ти1429271 двигателя и требующих кратковременноГо понижения частоты вращения передостановом, например, в грузоподъемных механизмах, Цель иэобретенияпоВышение плавности регулирования.Указанная цель в данном способе управления асинхронным электроприводом обеспечивается за счет созданияв статоре электродвигателя системыпрерывистых токов, первые гармоническ е составляющие которых создают вращ щееся магнитное поле с частотойи порядком следования фаз, соответствующими сигналу модуляции, В зависИмости от сигнала задающего напряжения момент одновременного включения тиристорав коммутатора, плавно ре"гулируется не менее чем на 60 град,что позволяет регулировать напряжение на нагрузке при заданной частоте Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания регулируемых электро- приводов с асинхронным электродвигателем, питаемых от источника элект" роэнергии через управляемый тиристорный коммутатор, имеющих спокойный характер нагрузки на валу электродвигателя и требующих кратковременного понижения частоты вращения перед осгановом, например, в грузоподъемных механизмахЦель изобретения - повышение плавности регулирования,На Фиг.1 приведена схема устройства, реализующего способ управления асинхронным электроприводом; на фиг,2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.Способ управления асинхронным электроприводом с тиристорным коммутатором в цепи обмотки статора электродвигателя заключается в том, что формируют трехфазную систему модулирующих напряжений, частота которой соответствует заданной скорости вращения электродвигателя, сравнивают модулирующие напряжения и определяют моменты времени, в течение которых совпадают полярности модулирую.5 10 15 20 25 30 результирующего напряжения. Устройство для реализации способа содержит формирователь 1 импульсов, подключенный к соответствующей фазе источника питания, генератор 2 модулирующих напряжений, один вход которого соединен с выходом блока 3 задания, а другой - с выходом формирователя 1 импульсов, блок 4 формирования импульсов управляющего напряжения, содержащий блоки 9 - 11 импульсно-фазового управления, блок 5 сравнения и распределения импульсов, содержащий схемы И 11 - 16, дешифратор 17, усилители мощности 18 - 23, тиристорный коммутатор 6, выполненный в виде1Ф м. встречно-параллельно включенных тиристоров, через который к питающей сети подключен асинхронный электро-двигатель 7. 2 ил. щих напряжений в двух фазах, и на этом интервале времени определяют момент времени одновременного включения тиристоров тиристорного коммутатора, Формирующих полупериод результирующего напряжения на нагрузке, по знаку совпадающий с полярностью соответствующих модулирующих напряжений, при- чем указанный момент одновременного включения тиристоров, определяемый от момента перехода через ноль силового напряжения той из сравниваемых Фаз, которая опережает другую на 120 град, регулируют с опережением в диапазоне 60 град.Устройство для реализации способа содержит Формирователь 1 импульсов, подключенный к соответствующей Фазе источника питания, генератор 2 модулирующих напряжений, один вход которого соединен с выходом блока 3 задания, а другой - с выходом Формирователя 1 импульсов, блок 4 формирования импульсов управляющего напряжения, блок 5 сравнения и распределения импульсов, тиристорный коммутатор б, выполненный в виде встречно-параллельно включенных тиристоров и через который к питающей сети подключен асинхронный электродвигатель 7.9271 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 142Блок 4 формирования импульсов управляющего напряжения содержит три блока 8-10 импульсно-фазового управления (например, построенные на принципе вертикального управления), соединенные одними входами каждый с соответствующей фазой источника питания, а другими входами подключен-.ные к выходу блока 3 задания.Блок 5 сравнения и распределения импульсов содержит шесть схем И 11 1 б, один вход каждой из которых соединен с соответствующим выходом бло" ков 8 - 1 О импульсно-фазового управления, а другой вход каждой из кото- рых подключен К соответствующему выходу дешифратора 17, входы которого соединены с выходами генератора 2 модулирующих напряжений, Выход схемы И 1 соединен с входами усилителей 18 и 19 мощности. Выход схемы И 12 соединен с входами усилителей 20-22 мою- ности. Выход схемы И 13 соединен с входами усилителей 18,22 и 23 мощйости. Выход схемы И 14 соединен с входами усилителей 19. - 21 мощности. Выход схемы И 15 соединен с входами усилителей 18,20 и 22 мощности. Выход схемы И б соединен с входами усилителей 19,21 и 23 мощности. Выход схемы И 1 соединен также с входом усилителя 23 мощности.Соответствующие выходы усилителей 18-23 мощности подключены к управляющим электродам встречно-параллельно включенных тиристоров тиристорного коммутатора б.На фиг.2 показаны график 24 трехфаэной системы питающих напряжений, график 25 сигналов на выходе формирователя 1 импульсов и соответствующие положительным полупериодам напряжения, например, фазы А источника питания; графики 26-28 сигналов модулирующих напряжений; графики 29-34 сигналов импульсов управляющего напряжения на выходах блоков 8-10 импульсно- фазового управления тиристорами тиристорного коммутатора б; графики 35-37 сигналов напряжений и токов на обмотке статора электродвигателя 7.Способ управления асинхронным электроприводом осуществляется следующим образом.В соответствии с уставкой блока 3задания генератор 2 модулирующих нап" ряжений формирует систему модулирующих напряжений, соответстнующую графикам 26-28, Сигналы на ныходе формирователя 1 импульсов соответствуют графику 25, Здесь положительные значения напряжения соответствуют положительным полупериодам напряжения фазы А источника питания. Сигналы импульсов управляющего напряжения для соответствующих фаз имеют место на соответтсвующих выходах синхронизированных с этими фазами блоков 8-10 импульсно-фазового управления в зависи- мости от величины сигнала управления, поступающего на одни входы этих блоков от блока 3 задания.Еади положительному значению напряжения сигналов, соответстнуюших графикам 26-28, поставить в соответ" ствие логическую "1", а нулевому или отрицательному значению - логический "0", то в любой момент времени взаимное сочетание сигналов, соответст" нующих графикам 26-28, может быть определено набором логических "0" и "1", т,е, цифровым кодомНапример, в момент времени- 1, взаимному расположению модулирующих напряжений (графики 26-28) для фаз А,В,С может .быть поставлен в соответствие цифровой код 001, в момент времени с, -- 101, в момент времениС - 100, н момент времени 1110, в момент времени с 4- 010, н момент времени с - е - 011, Затем эти кодовые комбинации повторяются. Так как входы дешифратора 17 соединены с выходами генератора 2 модулирующих напряжений, то на входах дешифратора 17 будут постоянносравниваться во времени сигналы, со"ответствующие графикам 26-28, и будут чередоваться указанные кодовыекомбинации. Соответственно только наодном из выходов дешифратора 17 будетпоявляться логическая "1", соответствующая определенному цифровому кода на его входах. Эта логическая "1"является разрешающим сигналом на прохождение соответствующих импульсовуправляющего напряжения из сигналов,соответстнующих графикам 29-34, ссоотнетствующих выходов блоков 8-10импульсно-фазового управления черезсхемы И 11-16 на соответствующиевходыусилителей 18-23 мощности и далее науправляющие электроды тнристоров тиристорного коммутатора Ь. Так как в моменты времени й, 1, - С.,2 13 р Й 1 сз т С в С 5 Сд ло5 142гическая "1" с определенного выходадешифратора 17 разрешает прохождениеимпульса управляющего напряжения только через одну иэ схем И 11 - 16 то вэти моменты времени этот импульс управляющего напряжения подается одновременно на три усилителя мощности(например, в момент времени й,- й, наусилители 20-22 мощности), чем обесПечивается одновременное включениеоответствующих тиристоров во всехрех фазах и формирование полупериоов результирующего напряжения наагрузке с частотой, определяемойастотой модулирующих напряжений, соответствующих графикам 26-28 с выходагенератора 2 модулирующих напряженийв соответствии с сигналом заданияа выходе блока 3 задания (графики)5-37). При этом ток начинает протекать во всех трех фазах одновременно (графики 35-37), создавая в электродвигателе 7 электромагнитный момент за счет возникновения близкогок круговому вращающегося магнитногополя. Так как в определяемые моментывремени со- г.11- е,э Е, ЕзуЕз- ФУ 4- 59- Еб импульс управляющего напряжения на одновременное включение тиристоров тиристорногокоммутатора 6 формируется блоком импульсно-Фазового управления той фазы,которая опережает две другие Фазыминимум на 120 град., то это позволяет в этом половинном диапазоне получить регулируемое одновременноевключение тиристоров тиристорногокоммутатора 6, а значит, плавно изменять напряжение на нагрузке при заданной синхронной частоте вращенияэлектродвигателя в пределах дискретно задаваемой ступени регулирования.Это повышает плавность, регулированияспособа управления асинхронным электроприводом,Таким образом, в результате управления тиристорами тиристорного комму 9271 6татора по предлагаемому способу в статоре электродвигателя создается система прерывистых токов, первые гар.5монические составляющие которых создают вращающееся магнитное поле с частотой и порядком следования фаз, соответствующими сигналу модуляции.В зависимости от сигнала задающего напряжения момент одновременного включения тиристоров плавно регулируется не менее чем на 60 град что позволяет регулировать напряжение на нагрузке при заданной частоте резуль 1 б тирующего напряжения. Это повышаетплавность регулирования способа управления асинхронным электроприводом. Формула изобретения Способ управления асинхроннымэлектроприводом с тиристорным коммутатором в цепи обмотки статора асинх" 2 Б ронного электродвигателя, при которомформируют систему моделирующих напряжений, частота которой соответствуетзаданной скорости вращения электродвигателя, сравнивают моделирующиенапряжения и определяют моменты времени, в течение которого совпадают полярности модулирующих напряжений вдвух фазах, и на этом интервале времени определяют момент времени одновременного включения тиристоров тиристорного коммутатора, Формирующих полупериод результирующего напряжения нанагрузке, по знаку совпадающий с полярностью соответствующих модулирующих напряжений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияплавности регулирования, указанныймомент одновременного включения тиристоров, определяемый от момента пере- .хода через ноль силового напряжениятой из сравниваемых Фаз, которая опережает другую на 120 град.,регулируют с опережением в диапазоне 60 град.1429271 орр аказ 514 ираж 58 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. ческое пре ятие, г. Узг изводственно-поли Составитель Е,Перемысловаедактор А.Ворович Техред А.Кравчук