SU1173516A1 - Способ управлени однофазной машиной двойного питани и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ управлени  однофазной машиной двойного питани , при котором измер ют вьтр мпенное напр жение на обмотке статора и сравнивают с заданной величиной, измер ют фазные токи ротора и сравнивают их со своими задани ми, по результату этого сравнени  формируют фазные токи в обмотках ротора, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью улучшени  Э1 р гетических показателей, измер ют фазную ЭДС в обмотке статора, результат сравнени  измеренного выпр мленного напр жени  на обмотке; статора с заданной величиной модулируют с эталонной частотой, после чего сравнивают его с измеренной фдз- ной ЭДС в обмотке статора, результат этого сравнени  модулируют с частотой вращени  ротора в противофазе с ЭДС ротора, пропорционально полученным результатам данной модул ции измен ют фазные токи в обмотках ротора . 2. Устройство дл  управлени  однофазной машиной двойного питани , содержащее управл емый статический преобразователь частоты в цепи ротора машины, блок задани  эталонных напр жени  и частоты, датчики углово-го положени  ротора, фазных токов ротора, фазного тока статора и фазного напр жени  статора, первьй, второй и третий элементы сравнени  с заШ дающими и информационными входами, установленными на входах соответст (Л вующих пропорционально-инте-гральных регул торов, преобразователь координат , два из четырех входов которого соединены с соответствующими выхода- ми датчика углового положени  ротора, а выходы преобразовател  координат :оединены с задакнцими входами второ го и третьего элементов сравнени , со установленных на входах пропорхщоел нально-интегральных регул торов фазных токов ротора, выходы которых а) соединены с соответствующими входами блока управлени  статическим преобразователем частоты, отличающеес  тем, что, с целью улучщени  энергетических и снижени  массогабаритных показателей, в него введены четвертый пропорционально-интегральный регул тор с четвертым элементом сравнени  на входе, первый, второй и третий блоки произведени , второй и третий из которых образуют преобразователь координат, блок вычислени  ЭДС, один вход которого

Description

соединен с выходом датчика фазного тока статора, другой его вход - с выходом датчика фазного напр жени  статора, а выход блока вычислени  ЭДС - с первым входом введенного четвертого элемента сравнени , установленного на входе пропоргщональноинтегрального регул тора, информационньй вход первого элемента сравнени - соединен с вторым выходом датчика напр жени  статора, задающий вход первого элемента сравнени  с первым выходом блока задани  на3516

пр жени , один вход первого блока произведени  соединен с вторым выходом блока задани , а другой вход соединен с выходом первого пропорцио .нально-интегрального регул тора, выход первого блока произведени  соединен с задающим входом четвертого элемента сравнени , выход четвертого пропорционально-интегрального регул тора соединен с другими входами второго и третьего блоков произведени , выходы которых образуют выходы блока преобразовани  координат.

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в установках автономного питани  однофазных потребителей ..переменного тока от машины двойного питани  с -од ной обмоткой на статоре,и многофазным ротором.

Цель изобретени  - улучшение энергетических и снижение массогабаритных показателей.

Па чертеже представлено устройство дл  управлени  однофазной машиной двойного питани ,

Устройство содержит машину двойного питани  (МДП) 1 с однофазным статором 2 и двум  обмоткаг-ш на роторе 3, выводы которых подключены к выходу статического преобразовател  частоты (СПЧ) 4, управл ющий вход которого образован входом блока системы импульсно-фазового управлени  и соединен с выходами блока регулировани  5, имеющего первый и второй задающее входы, третий и четвертый опорные входы, п тый, шеетой , седьмой и восьмой информаодонмые . Блок 6 задани  амплитуды и частоты напр жени  соответствующиMii выходами подключен к первому и второму входам блока 5. Датчик углового положени  ротора 7,  вл ющийс  генератором опорных синусоидальных напр жений, соответствующими выходами подключен к третьему и четвертому опорным входам блока 5. Датчик 8 фазных токов ротора соответствующими выходами подключен к информационным входам 7 и 8 блока 5. Блок 9 вычислени  ЭДС выходами подключен к информационному входу б блока 5, первым входом блок 9 подсоединен к выходу датчика фазного тока статора 10, а вторым входом - к первому выходу датчика напр жени  статора 11, второй выход которого соединен с информационным входом блока 5. В. датчике напр жени  статора 11 на втором выходе устайовлен выпр митель 12.

Блок регулировани  5 содержит первый, второй, третий и четвертый пропорционально-интегральные регул торы (пи-регул торы) 13 - 16, пер- вый, второй, третий и четвертый элементы сравнени  17 - 20, установленные соответственно на входах ПИ-регул торов 13 - 16 и имеющие по одному информационному и одному задающему входу, первый, второй и третий блоки произведени  21 - 23, имеющие по два входа и одному выходу, причем второй 22 и третий 23 блоки произведени  образуют блок 24 преобразовател  координат.

Задающий вход первого элемента сравнени  17 и один из входов первого блока произведени  21 образуют соответственно первьш и второй задающие входы блока 5. Один из входов блока произведени  22 и 23 образуют соответственно третий и четвертый опорные входы блока 5, информационные входы элемента сравнени  17, 20,

18 и 19 образуют соответственно п тый , шестой, седьмой и восьмой инфор мационные входы блока 5. Выход ПИ-ре гул тора 13 соединен с другим входом блока произведени  21, выход которого соединен с задающим входом четвер того элемента сравнени  20, выход пи-регул тора 16 соединен с другими входами блоков произведени  22 и 23, вькоды которых соединены соответственно с задающими входами второго 18 и третьего 19 элементов сравнени , выходы пи-регул торов 14 и 15 образуют выходы блока регулировани  5. Блок 6 содержит задатчйк амплитуды напр жени , например, потенциометрического типа, образующий первый выход этого блока, а также задатчик частоты напр жени , выполненный в ви де генератора синусоидального напр  жени  нормированной амплитуды, выход которого образует второй выход блока 6. Устройство дл  управлени  однофазной ЩИ функционирует следующим образом. Напр жение и ток с обмотки статора ( i) подают на входы блоков 1 и 17, на выходе блока 16 формируют напр жение , пропорциональное значению .составл ющей тока ротора по сетиобмот ки статора ,призьшолнении услови : составл юща  магнитного потока ротора по оси /3, перпендикул рной оси о, всегда равна нулю. Полученное напр жение подают на входы блоков 22 и 23 на которые также подают напр жени  с выхода датчика углового положени  ротора, пропорциональные sinu)nt и cosiO.,t, где Wfj - частота вращени  ротора. С выходов блоков 22 и 23 соответственно через блоки 18, 14 и 19, 15 управл ющие напр жени  поступают на вход СПЧ, с выхода которого осуществл етс  питание обмоток ротора МДП. Тогда в обмотке статоре наводитс  ЭДС с частотой, равной эталонной 10зт котора  задаетс  в блоке 6 в виде гармонического 16 напр жени  единичной амплитуды и эталонной частоты: 1(t) sinWaT t. В этом же блоке 6 формируетс  эталонное значение амплитуды напр жени  UQ на зажимах обмотки 2 статора МДП 1. Контроль фазной ЭДС, наведенной в обмотке 2, может осуществл тьс  непосредственным измерением или в процессе вычислени  в блоке 9 в виде разности между напр жением и, измеренным и преобразованным в блоке 11, и падением напр жени  на активном сопротивлении этой же обмотки 2. Результат сравнени  измеренного вьшр мпенного напр жени  на обмотке статора с заданной величиной получают на выходе элемента сравнени  17, который после преобразовани  в пропорционально-интегральном регул торе 13 сначала модулируют в блоке 21 с эталонной частотой ujjT, а потом сравнивают в элементе сравнени  20 с измеренной фазной ЭДС в обмотке статора, поданной с выхода блока 9. Результат данного сравнени  преобразуют в про-порционапьно-интегральном регул торе 16, а затем модулируют в блоке 24 с частотой, равной измеренной частоте вращени  ротора ю и сформированной в блоке 7 в виде двух гармонических напр жений единичной амплитуды , сдвинутых по фазе на 90 эл. град.: 1(t) coswgt + j1(t)sinwp t в случае двух обмоток на роторе, а при трех обмотках сдвиг по фазе должен быть 120 эл. град. Причем эта модул 1р1  производитс  в противофазе с ЭДС, наведенной в обмотке ротора. При изменении токов в обмотках ротора пропорционально сформированным таким образом управл ющим напр жени м происходит- компенсаци  поперечной составл ющей магнитного потока ротора и, как следствие этого, компенсаци  поперечной составл ющей ЭДС, наведенной в обмотке статора.

r-i

Claims (2)

1. Способ управления однофазной машиной двойного питания, при котором измеряют выпрямленное напряжение на обмотке статора и сравнивают с заданной величиной, измеряют фазные токи ротора и сравнивают их со своими заданиями, по результату этого сравнения формируют фазные токи в обмотках ротора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, измеряют фазную ЭДС в обмотке статора, результат сравнения измеренного выпрямленного напряжения на обмотке: статора с заданной величиной модулируют с эталонной частотой, после чего сравнивают его с измеренной фазной ЭДС в обмотке статора, результат этого сравнения модулируют с частотой вращения ротора в противофазе с . ЭДС ротора, пропорционально полученным результатам данной модуляции изменяют фазные токи в обмотках ротора.

2. Устройство для управления однофазной машиной двойного питания, содержащее управляемый статический преобразователь частоты в цепи ротора машины, блок задания эталонных напряжения и частоты, датчики углово-го положения ротора, фазных токов ротора, фазного тока статора и фазного напряжения статора, первый, второй и третий элементы сравнения с задающими и информационными входами, установленными на входах соответствующих пропорционально-интегральных регуляторов, преобразователь координат, два из четырех входов которого соединены с соответствующими выходами датчика углового положения ротора, 'а выходы преобразователя координат соединены с задающими входами второго и третьего элементов сравнения, установленных на входах пропорционально-интегральных регуляторов фазных токов ротора, выходы которых соединены с соответствующими входами блока управления статическим преобразователем частоты, отличающееся тем, что, с целью улучшения энергетических и снижения массогабаритных показателей, в него введены четвертый пропорционально-интегральный регулятор с четвертым элементом сравнения на входе, первый, второй и третий блоки произведения, второй и третий из которых образуют преобразователь координат, блок вычисления ЭДС, один вход которого

9ISSIII OS соединен с выходом датчика фазного тока статора, другой его вход - с выходом датчика фазного напряжения статора, а выход блока вычисления ЭДС - с первым входом введенного ¹ четвертого элемента сравнения, установленного на входе пропорциональноинтегрального регулятора, информационный вход первого элемента сравнения- соединен с вторым выходом датчика напряжения статора, задающий вход первого элемента сравнения с- первым выходом, блока задания на пряжения, один вход первого блока произведения соединен с вторым выходом блока задания, а другой вход соединен с выходом первого пропорцио.нально-интегрального регулятора, выход первого блока произведения соединен с задающим входом четвертого элемента сравнения, выход четвертого пропорционально-интегрального регулятора соединен с другими входами второго и третьего блоков произведения, выходы которых образуют выходы блока преобразования координат.