Устройство для определения координат асинхронного двигателя регулируемого электропривода

СОЮЗ СОВЕтСНИКСОаЕЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 5 в 4 Н 02 Р 5/40 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСНОМУ СВИД ТЕЛЬСТ ческих режимах работ достигается тем, что 2 управляющих воздей льно соединен с выхо ских и динами казанная цельормировательтвий дополни ти око бло поления тате люченыентами,рной КОЕГУ висят г ектроетсякоорстатикоорди роекции р в р. 4 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯОРДИНАТ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯЛИРУКИОГО ЭЛЕКТРОПРНВОДА(57) Изобретение относится к этехнике. Целью изобретения являповывеиие точности определениядинат асинхронного двигателя в дами блока 3 преобразования т старора к изменена структура вычисления составляющих некто токосцепления и блока 11 вычи вектора тока статора, В резул из структуры блоков 6 и 11 и масштабные элементы с коэффи определяемыми параметрами ро обмотки, которые существенно от теплового режима асиихрон гателя 1. Зто обусловило пов точности в определении таких нат как частота вращения и пвектора потокосцеиления яусловиях изменения темtератуИзобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для определения координат асинхронного двигателя, и может быть использовано, 5 в регулируемом асинхронном электро- . приводе общепромышленного назначения,Цель изобретения - повышение точности определения координат асинхрон О. ного двигателя в статических и динамических режимах работы.На фиг.1 представлена структурная схема устройства для определения координат асинхронного двигателя регу лируемого электропривода; на фиг.2 -структурная схема блока вычисления составляющих вектора потокосцепления ротора; на фиг.3 - структурная схема блока вычисления составляющих тока 20статора; на фиг.4 - структурная схемаформирователя управляющих воздействийв контурах регулирования составляющихвекторов потокосцепления ротора и тока статора,25Устройство для определения координат асинхронного двигателя 1 (фиг.1)содержит датчики 2 фазных токов статора, подключенные выходами к входамблока преобразования токов 3, датчики 304 фазных напряжений статора, подключенные выходами к входам блока преобразования напряжений 5, блок б вычисления составляющих вектора потокосцепления ротора, снабженный двумя 35парами входов, два элемента сравнения7 и 8, два релейных элемента 9 и 10,,блок 11 вычисления составляющих вектора тока статора, снабженный тремяпарами входов, формирователь 12 управляющих воздействий в контурах регулирования составляющих векторовпотокосцепления ротора и тока статора, снабженный тремя парами входов.Нервая пара входов блока 6 вычисленни составляющих вектора потокосцепления ротора объединена пофазнос первыми входами элементов сравнения7 и 8 и подключена к выходам блока 3преобразования токов статора. Втораяпара входов блока 6 вычисления сос"тавляющих вектора потокосцепления ротора объединена пофазно с первой па"рой входов блока 11 вычисления сос-.тавляющих вектора тока статора и под ключена соответственно к выходам формирователя управляющих воздействий12, Вторая пара входов блока 11 вы- .числения составляющих вектора тока статора подключена к выходам блока6 вычисления составляющих вектора потокосцепления ротора, третья паравходов блока 11 подключена к выходамблока 5 преобразования напряженийстатора, а выходы блока 11 подключеныко вторым входам соответствующих элементов сравнения 7 и 8, выходы которых подключены ко входам репейныхэлементов 9 и 10, выходы которых под"ключены к первой паре входов формирователя 12, вторая пара входов которо-го подключена к выходам блока 6 вы"числения составляющих вектора потокосцепления ротора. Третья нара входовформирователя 12 управляющих воздействий подключена к выходам блока 3преобразования токов статора.Блок 6 вычисления составляющихвектора потокосцепления ротора выполнен с сумматорами 13 - 16 (фиг.2)"двумя интеграторами 17 и 18, масштабными элементами 19 и 20,блоками умножения 21 - 24, причем входы масштабных элементов 19 и 20 образуют первую1пару входов блока 6, первые входыблоков умножения 21, 23 и 22, 24попарно объединены и образуют вторуюпару входов блока 6 вычисления составляющих вектора потокосцепленияротора, выходы блоков умножения 21и 23 подключены к первым входам сумматоров 13 и 15, выходы блоков умножения 22 и 24 подключены ко вторымвходам сумматоров 13 и 15, выходы которых подключены ко входам интеграторов 17 и 18, выходы которых образуютпервый и второй выходы блока 6 вычисления составляющих вектора потокосцепления ротора, выход интегратора17 подключен к объединенным первомувходу сумматора 14 и второму входублока умножения 23, выход интегратора 18 подключен к объединенным первому входу сумматора 16 и второму входублока умножения 21, выходы масштабныхэлементов 19 и 20 подключены ко вторым входам сумматоров 14 и 16, выходыкоторых подключены ко вторым входамблоков умножения 22 и 24,Блок 11 вычисления составляющихвектора тока статора выполнен с сумма"торами 25 - 28 (фиг. 3)интеграторами 29. и 30, блоками умножения 31 - 34,масштабными элементами 35 - 40, причем первые входы блоков умножения 31,33 н 32, 34 объединены попарно и образуют первую пару входов блока 11,234вующих датчиков 2 и 4, в составляющие .обобщенных векторов тока Е, 3 з и напРяжения 05, Пз статора в декартовой системе координат м(3, неподвижной относительно статора асинх.Ронного двигателя 1,, Устройство представляет собой замкнутый контур регулирования, в котором задающей величиной является вектор тока статора, представленный в виде проекций на оси координат М/3 .Проекции вычисленного вектора токастатора 1 з, 1 формируются в блоке 11, реализующем следующие дифференциальные уравнения+с 11 .с Ь КЬкЙ:Ц ---- т Е +ас Ь К-Ь з" 3 14033вторые входы блоков умножения 33 и 31объединены попарно с первыми входамисумматоров 27 и 28 и образуют вторую па-:ру входов блока 11, третья пара входов блока 11 подключена ко входаммасштабных элементов 35 и 38, выходыкоторых подключены соответственно кпервым входам сумматоров 25 и 26,выходы блоков умножения 31 и 32 подключены ко второму и третьему входамсумматора 25, выходы блоков умножения33 и 34 подключены ко второму итретьему входам сумматора 26, выходымасштабных элементов 36 и 39 подключены к четвертым входам сумматоров25 и 26, выходы которых подключеныко входам интеграторов 29 и 30, выходы которых подключены к объединенным попарно входам масштабных элементов 36, 37 и 39, 40 и образуют выходыблока 11, выходы масштабных элементов 37 и 40 подключены ко вторым входам сумматоров 27 и 28, выходы кото-.рых подключены ко вторым входам блоков умножения 32 и 34,Формирователь 12 управляющих воздействий выполнен с сумматорами 4144, релейными элементами 45, 46,масштабными элементами 47, 48, распределителем импульсных сигналов 49,причем первая пара входов распределителя импульсных сигналов 49 образуетпервую пару входов формирователя 12,а выходы распределителя 49 образуютвыходы формирователя 12, Первые и вто.рые входи сумматоров 41 и 42 объединены попарно и образуют вторую парувходов формирователя 12, выходы сумматоров 41 и 42 подключены ко входам 40фрелейных элементов 45 и 46, выходыкоторых подключены ко второй паре вхо"дов распределителя импульсных сигналов 49, первые и вторые входы сумматоров 43 и 44 объединены попарно и 45образуют третью пару входов формирователя 12, выходы сумматоров 43 и 44подключены ко входам масштабных элементов 47 и 48, выходы которых подключены к третьим входам сумматоров 5041 и 42,Устройство для определения координат асинхронного двигателя в регулируемом электроприводе работает следующим образом, 55Блок преобразования токов 3 и блокпреобразования напряжений 5 осуществляют преобразование фазных токов инапряжений, поступающих с соответстЬЬ, ф Ь-- -ДЧ +(Ч -Ь 1 ) ---Ь,Ь-Ь Р Р Ь,Ь-Ь, где К,Ьз,Ь,Ь), - параметры асинхронного двигателя;Д, - вычислительное значение скорости двигателя;- фиктивная переменная,Проекции вычисленного вектора потокосцепления ротора, у форми%руются в блоке 6, реализующем следующие дифференциальные уравнения Составляющие вектора тока статора 1 , 1 , полученные на выходе блока преобразования токов 3, и составляющие 1 , 1 з, сформированные на выходе блока 11, сравниваются с помощью элементов сравнения 7 и 8. Результаты сравнения воздействуют на релейные элементы 9 и 10, с выхода которых получают импульсные сигналы, определяющие знак рассогласования, Указанные импульсные сигналы распределяют в формирователе 12 на выходы, на которых сигналы ,устанавливаются в зависимости от положения векторовпотокосцепления ротора (1),)и тока статора (1 , 1 ) на плоскости Ы, р таким образом, чтобы знакищим выходам укаэанного формирователяуправляющих воздействий, вторая паравходов блока вычисления составляющихвектора тока статора подключена к выходам блока вычисления составляющихвектора потокосцепления ротора, еготретья пара входов подключена к выходам блока преобразования напряженийстатора, а выходы. подключены к вторымвходамсоответствующих элементовсравнения, выходы которых подключенык входам соответствующих релейныхэлементов, выходы которых подключенык первой паре входов указанного формирователя управляющих воздействий,вторая пара входов которого подключена к выходам блока вычисления составляющих вектора потокосцепленияротора, выполненного с четырьмя блоками умножения, четырьмя сумматорамии двумя масштабными элементами, причем входы масштабных элементов образуют первую пару входов названногоблока, первый вход второй пары входовназванного блока подключен к объединенным первым входам первого и второ"го блоков умножения, второй входк объединенным первым входам третьегои четвертого блоков умножения, второйвход первого блока умножения подключен к второму входу блока вычислениясоставляющих вектора потокосцепленияротора, второй вход второго блока умножения подключен к первому входублока вычисления составляющих векторапотокосцепления ротора, выходы первого и второго блоков умножения подключены соответственно к первым входампервой пары сумматоров, выходы масштабных элементов подключены соответ"ственно к первым входам второй пары.сумматоров, блок вычисления составля"ющих вектора тока статора выполненс четырьмя блоками умножения, .двумясумматорами, четырьмя масштабнымиэлементами, причем первый вход первойпары входов названного блока подключен к объединенным первым входам первого и второго блоков умножения, авторой вход - к объединенным первымвходам третьего и четвертого блоковумножения, первый вход второй парывходов подключен к объединенным вторым входам второго и третьего блоковумножения, а второй вход - к объединенным вторым входам первого и четвертого блоков умножения, выходы первого и второго блоков умножения под 50 составляющих вектора потокосцепления ротора дополнительно введены два интегратора, входы которых подключенык выходам первой пары сумматоров, авыходы интеграторов образуют выходыназванного блока, которые подключенык вторым входам второй пары сумматоров, выходы которых подключены к вторьы входам третьего и четвертого блоков умножения, выходы которых подклю 5 10 15202530354045 ключены соответственно к первым входам сумматоров, а выходы третьЕгои четвертого блоков. умножения - к вторым входам сумматоров, третьи и четвертые входы которых подключены соответственно к выходам первой и второй пар масштабных элементов, входы первой пары масштабных элементов образуют третью пару входов названного блока, формирователь управляющих воздействий в контурах регулирования составляющих векторов потокосцепления ротора и тока статора выполнен с двумя релейными элементами, двумя сумматорами и распределителем импульсных сигналов, первая пара входов которого образует первую пару входов названного формирователя управляющих воздействии, вторая пара входов распределителя импульсных сигналов подключена череэ соответствующие релейные элементы к выходам первого и второго сумматоров, первые и вторые входы которых соответственно объединены и образуют вторую пару входов названного формирователя управляющих воздействий,выходы которого образованы выходами распределителя импульсных сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения координат асинхронного двигателяв статических и динамических режимах,формирователь управляющих воздействийв контурах регулирования составляющихвекторов потокосцепления ротора итока статора дополнительно снабжендвумя входами, двумя сумматорами идвумя масштабными элементами, причеммасштабные элементы включены междудополнительными входами первого и второго сумматоров и выходами дополнительных сумматоров соответственно, первые и вторые входы которых попарно объединены и образуют дополнительную цару входов названного формирователя управляющих воздействий, которая подключена к выходам блока преобраэова-ния токов статора, в блок вычислениячены к вторым входам первой пары сумматоров, в блок вычисления составляющих вектора тока статора дополнитель" но введены два интегратора, два сумматора, два масштабных элемента, входы которых соответственно объеди" иены с входами второй пары масштабных элементов и выходами интеграторов и образуют выходы названного блока, входы интеграторов подключены к выходам первой пары сумматоров, выходы дополнительной пары масштабных элементов подключены к первым входам дополнительной пары сумматоров, вторые пары входов которых образуют соответственно вторую пару входов названного блока, а выходы дополнительной пары сумматоров подключены соот О ветственно к вторым входам третьего ичетвертого блоков умножения,Заказ 3002/53 3 изводственно-полиграфическое предприятие, г. У ул. Проектная, 4 Тираж 5 КИПИ Госуда по делам и 5, Москва, ственного обретений -35, Рауш Подписнокомитета СССРи открытийкая наб д, 4/51