Одноканальная система управления для многодвигательного привода переменного тока (ее варианты)

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 29,04,80 (21) 2918184/24-07с присоединением заявки М(23)ПриоритетОпубликовано 07,01,83 Бюллетень РВДата опубликования описания 07. 01,83Пе делам лаевретеккв и еткрытив(72) Авторы изобретен и И А,Альтшулер, ВАеЕрухимович СОКриви и И,И,Эпштейн аучно-исследовательский электротехни Производственного обьединения "ХЭ аявит) ОДНОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИНОГОДВИГАТЕЛЬНОГ ПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (ЕЕ ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления скоростью транспортных рольгангов, вращаемых электродвигателями переменного тока, подключенными в параллель к выходу вен" 5 тильного преобразователя частоты, в частности тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью или инвертора тока.Известна система управления для многодвигательного привода переменного тока, в которой блок задания выходных напряжений подсоединен к первым входам. первого, второго и третьего блоков суммирования, к вторым входам которых подсоединены выходы датчиков фазных напряжений двигателей, а к выходам - входы фазных регуляторов напряжения, подсоединенных выходами к первым входам четвертого, пятого и шестого блоков суммирования, подсоединенных выходами к трем входам системы управления преобразователем частоты, к выходам которого подсоединены двигатели, выходы датчиков фазных токов двигателей подсоединены к входам блока коррекции, соответствующие по фазе выходы которого подсоединены к третьим входам первого, второго и третьего блоков суммирования и к вторым входам четвертого, пятого и шестого блоков деления 11 ).Однако в этой системе отсутствуют подчиненные регуляторы тока, Их отсутствие связано с тем, чко регуляторы напряжения в этой системе имеют высокое быстродействие, Регуляторы, подчиненные регуляторам напряжения, должны были бы иметь частоту среза, недопустимую для системы, выполненной на базе тиристорного преобразователя частоты. Система без регуляторов тока имеет пониженную надежность работы, так как в ней не-. большие колебания напряжения нагруз" ки вызывают значительные броски тосуммирования и регулятор тока, приэтом выход последнего соединен свходом системы управления преобразователем частоты, а второй вход вто.рого сумматора соединен с выходомдатчика тока двигателей, введенблок деления, выход которого подооединен к входу регулятора напряжениявход для делителя блока деления под соединен к выходу функциональногопреобразователя, а вход для делимого блока деления подсоединен к выходу первого блока суммирования,Поставленная цель достигаетсятакже тем, что в одноканальную систему управления для многодвигательного привода переменного тока введены датчик ЭДС и блок деления, выходкоторого подсоединен к входу регулятора напряжения, вход для делителяблока деления подсоединен к выходуфункционального преобразователя, входдля делимого блока деления подсоединен к выходу первого блока суммирования, второй вход которого соединенс выходом датчика ЭДС, входы которого соединены с выходами датчиковтока и напряжения двигателей.На фиг, 1 приведена блок-схема 30одноканальной системы управлениядля многодвигательного привода переменного тока, первый вариант; нафиг. 2 - то же, второй вариант; нафиг. 3 - зависимость выходного сигнала функционального преобразоваоз теля от входного сигнала. Согласно первому варианту (фиг.1) одноканальная система управления содержит функциональный преобразователь 1, соединенный выходом с входом первого блока 2 суммирования и с входом для делителя блока 3 деления, соединенного выходом с регулятором 4 напряжения, выход которого через второй блок 5 суммирования соединен с входом регулятора 6 тока, Выход регулятора 6 соединен с входом системы 7 управления преобразователем 8 частоты, к выходу которого через датчики 9 тока и датчик 10 напряжения подсоединены двигатели 11. Входы функционального преобразователя 1 и системы 7 управления преобразователем 8 частоты подсоеди" нены к выходу блока 12 задания частоты. Второй вход блока 2 суммирования соединен с входом для делимого блока 3. Второй вход блока 5 сум 3 987772 4ка нагрузки. Кроме того, эта система достаточно сложна и громоздка притом, что она предназначена.для реализации в электроприводах, в которыхне требуются высокие быстродействиеи точность.Наиболее близкая к предлагаемойсистема управления для многодвига.тельного привода переменного токасодержит блок задания частоты, соединенный с первым входом системыуправления преобразователем частоты,к выходу которого подсоединена группа двигателей, функциональный преобразователь вход которого соединенс выходом блока задания частоты, авыход - с первым входом первого блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения двигателей, а выход - с входомрегулятора напряжения, соединенноговыходом с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика тока двигателей, а выход - с входом регуляторатока, соединенного выходом с вторымвходом системы управления преобразователем частоты 2 3,Недостатком известной системы является существенное понижение ее устойчивости и быстродействия при изменении частоты выходного напряженияпреобразователя в случаях, когда подключенные к выходу преобразователячастоты двигатели являются звеномконтура регулирования напряжения, Этвозможно при реализации системы набазе преобразователя частоты с непо"средственной связью или инверторатока,Цель изобретения - повывение ус 40тойчивости и быстродействия системыПоставленная цель достигаетсятем, что в одноканальную системууправления для многодвигательногопривода переменного тока, содержащую блок задания частоты, соединенный с входом системы управления преобразователем частоты, выходы которого предназначены для подключенияк группе двигателей, функциональныйпреобразователь вход которого подключен к блоку задания частоты, а;выход - к первому блоку суммирова-ния второй вход которого соединенс выходом датчика напряжения двигателей, последовательно соединенныерегулятор напряжения, второй блок7772 где й,иг часто 30 35 5 98 мирования соединен с выходом датчика 9 тока.Согласно второму варианту (фиг.2) одноканальная система управления двигателями переменного тока содержит Функциональный преобразователь 1, соединенный входом с выходом блока 12 задания частоты и с входом первого блока 2 суммирования, выход которого подсоединен к входу для делимого блока 3 деления, Выход функцио" нального преобразователя 1 соединен с входом для делителя блока 3 деления, выход которого соединен с входом регулятора ч напряжения. Второй вход блока 2 суммирования соединен с выходами датчика 13 ЭДС, входы которого соединены с выходами датчика 9 тока и датчика 10 напряжения,. Устройство работает следующим образом.Согласно первому варианту системы (фиг. 1)поступаоций из блока 12 задания частоты аналоговый сигнал задания выходной частоты преобразователя преобразовывается в системе 7 управления в трехфазную систему последовательностей импульсов, частота которых пропорциональна величине сигнала задания. Частотой импульсов определяется выходная частота тиристорного преобразователя 8 частоты. Одновременно аналоговый сигнал задания подается на вход функционального преобразователя 1, которым задается зависимость между частотой и амплитудой выходного напряжения тиристорного преобразователя частоты.Выходным сигналом, функционального преобразователя задается величина выходного напряжения преобразователя частоты (фиг, 3), Данный оигнал используется в контуре регулятора напряжения в качестве сигнала задания. В конТур регулирования напряжения входят блок 2 суммирования, блок 3 деления, регулятор М напряжения, датчик 10 напряжения,двигатели 11, контур регулятора тока, блок 5 суммирования, регулятор 6 тока, преобразователь 8 частоты с сис" темой 7 управления, датчик 9 тока. Коэффициент усиления контура равен произведению коэффициентов усиления последовательно вклюценных звеньев,контура сую " бя,ел "рн "контура рт"ДЬиг датч.напр. 6Коэффициенты усиления сумматора Кс ,регулятора напряжения К ,.консум туРа регулятора тока Кдатчика напряжения Кдотчнеизменны во всем диапазоне выходных рабочих частот тиристорного преобразователя. Коэффициент усиления двигателей К иг соответствует их импедансу Кдве=1 двиг параметры Обмотки Ф Гвьв та преобразователя частоты.Величина Кдвиг изменяется с изменением частоты питающего двигателя напряжения (Фиг. 3) .Для того, чтобы коэффициент усиления контура регулятора напряжения оставался постоянным при изменении выходной частоты преобразователя, в системе используется блок 3 деления. Блок 3 деления компенсирует влияние изменений коэффициента усиления нагрузки на коэффициент усиления контура регулятора напряжения. На вход для делителя блока 3 деления сдается сигнал с выхода функционального преобразователя, в результатечего величина коэффициента усиленияблока деления К еоказывается обратно пропорциональной величине выходного сигнала Функционального преобразователя. Зависимость величиныданного сигнала от выходной частотыпреобразователя частоты близка к за"висимости величины коэффициента усиения. двигателей от выходной частоты преобразователя частоты. Следовательно, величина коэффициента усиленияблока деления оказывается обратнопропорциональной величине коэффициента усиления двигателей. Блок де"ления и двигатели являются последовательно включенными звеньями контуррегулирования напряжения. Поэтомувеличина их общего коэффициента усиления, равная произведению величин их коэффициентов усиления, неизменна во всем диапазоне выходных рабочих частот тиристорного преобразователя При этом величина коэффициента усиления контура регулирования напряже" ния Оказывается также неизменной во всем диапазоне выходных рабочих ца стот преобразователя, что позволяет обеспечить качественное регулирова" ние питающего двигателя Напряжения.Повышение устойчивости и быстродействия предлагаемой одноканальной7 98777 системы управления двигателями переменного тока достигается путем введения в контур регулирования напряжения .,блока деления, с помощью которого обеспечивается стабилизация коэФФициента усиления контура регули рования напряжения во всем диапазоне частот питающего двигатели напряже.ния.При низких частотах питающего двив гатели напряжения известные датчики напряжения не обеспечивают высокой точности контроля выходного напряжения преобразователя чвстоты, а специальные датчики достаточно громоздки и сложны, Поэтому для обеспечения качественного регулирования напря" жения двигателей на низких частотах целесообразно использовать второй ва" риант одноканальной системы управления двигателями переменного еока (фиг, 2),.В этом варианте системы сигналом обратной связи по напряжению служитвыходной сигнал датчика ЭДС, а сиг" нал задания величины напряжения посту. пает непосредственно с блока 12 задания, Функциональный преобразователь1 в этом варианте системы настраивают так, чтобы блок деления 3 в точности компенсировал влияние двигателей 11 на коэФФициент усиления контура регулирования напряжения,Повышение устойчивости и быстродействия в этом варианте одноканальной системы управления двигателямипеременного тока достигается путем введения в контур регулирования напряжения блока деления, с помощьюкоторого обеспечивается стабилизация коэФФициента усиления контура40регулирования напряжения во всемдиапазоне частот питающего двигателинапряжения, а также благодаря использованию датчика ЭДС, с помощью которого обеспечивается качественная об 45ратная связь по напряжению на низких частотах. 2, Одноканальная система управления для многодвигательного привода переменного тока, содержащаяблок задания частоты, соединенный свходом системы управления преобразователем частоты, выходы которогопредназначены для подключения к группе двигателей, Функционал ный преобразователь, вход которого подключен к блоку задания частоты, а выходк первому блоку суммирования, последовательно соединенные регуляторнапряжения, второй блок суммирования и регулятор тока,при этом выходпоследнего соединен с входом системыуправления преобраэов телем частоты,а второй вход второго блока суммирования соединен с выходом датчикатока двигателей, датчик напряженияпитания двигателей, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости и быстродействия,в нее введены датчик ЭДС и блок деления, выход которого подсоединенк входу регулятора напряжения, входдля делителя блока деления подсоединен к выходу функциойального преобразователя, вход для делимого блокаделения подсоединен к выходу первого блока суммирования, второй входкоторого соединен с выходом датчикаЭДС, входы которого соединены с выходами датчиков тока и напряжениядвигателей,Формула изобретения 1. Одноканальная система управления для многодвигательного привода переменного тока, содержащая блок задания частоты, соединенный с содом системы управления преобраз вателем частоты, выходы которого пред-, назначены для подключения к группе 2 8двигателей, функциойальный преобразователь,вход которого подключен кблоку задания частоты, а выход - кпервому блоку суммирования, второйвход которого соединен с выходом датчика напряжения двигателей, последовательно соединенные регулятор напряжения, второй блок суммированияи регулятор тока при этом выход последнего соединен с входом системыуправления преобразователем частоты,а второй вход второго блока суммирования соединен с выходом датчикатока двигателей, о т л и ч а ющ а я с я тем, что с целью повышения устойчивости и быстродействия,в нее введен блок деления, выход которого подсоединен к входу регулятора напряжения, вход для делителяблока деления подсоединен к выходуФункционального преобразователя, авход для делимого блока деления подсоединен к выходу первого блока суммирования.9 987772 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе Д 1. Авторское свидетельство СССР т У 663063 кл. Н 07 13/16, 1976, р987772 Составитель В,Тарасовар Техред С,Мигунова Корректор Н.Корол акт ак илиал П тент , г. жгород, ул. роектна Тираж 685 ВНИИХИ Государствен по делам иэобрет 113035, Москва, Ждписноео комитета СССРй и открытийРауаская наб., д.