[go: up one dir, main page]

SU1334347A1 - Frequency-regulated electric drive - Google Patents

Frequency-regulated electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1334347A1
SU1334347A1 SU864061777A SU4061777A SU1334347A1 SU 1334347 A1 SU1334347 A1 SU 1334347A1 SU 864061777 A SU864061777 A SU 864061777A SU 4061777 A SU4061777 A SU 4061777A SU 1334347 A1 SU1334347 A1 SU 1334347A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
input
output
current
control unit
Prior art date
Application number
SU864061777A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Евгеньевич Калашников
Сергей Орестович Кривицкий
Исаак Израилевич Эпштейн
Original Assignee
Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз" filed Critical Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз"
Priority to SU864061777A priority Critical patent/SU1334347A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1334347A1 publication Critical patent/SU1334347A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике о Целью изобретени   вл етс  упрощение и уменьшение эксплуатационных расходов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в частотно-регулируемом электроприводе третий вход 16 блока 11 управлени  частотой соединен с выходом блока 7 задани  частоты вращени . Выход блока 11 подключен к второму входу элемента 8 сравнени . Указанное подключение блока 11 позволило использовать в качестве сигнала обратной св зи по частоте выходной сигнал блока 11, что дало возможность исключить их схемы электропривода тахогенератор. 3 ил. с ig i О) © The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to simplify and reduce maintenance costs. This goal is achieved by the fact that in a variable frequency drive, the third input 16 of frequency control unit 11 is connected to the output of speed setting unit 7. The output of the block 11 is connected to the second input of the comparison element 8. The indicated connection of block 11 made it possible to use the output signal of block 11 as a feedback signal by frequency, which made it possible to exclude their tachogenerator circuits. 3 il. with ig i O) ©

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управлени  частотно-регулируемыми электроприводами в различных отрасл х народного -хоз йства, выполненных на основе асинхронного короткозамкнутого двигател  и тиристорного преобразовател  частоты с автономным инвертором тока.The invention relates to electrical engineering and can be used in automatic control systems for variable-frequency electric drives in various industries, based on an asynchronous short-circuited motor and thyristor frequency converter with an autonomous current inverter.

Цель изобретени  - упрощение эПек- тропривода и уменьшение эксплуата1 ;и- онных расходов.The purpose of the invention is to simplify the e-drive and reduce operating costs;

На фиг,1 представлена функциональ- -js чом 21 во входной цепи и с резистором 22 и управл емьм ключом 23 в цепи обратной св зи, формирователи 24 и 25 логических сигналов заданногоFig. 1 shows the functional-js chom 21 in the input circuit and with the resistor 22 and the control switch 23 in the feedback circuit, the formers 24 and 25 logic signals of a given

2020

на  схема .частотно-регулируемого электропривода; на фиг.2 - блок управлени  током; на фиг.З - узел коррекции частоты,on the scheme. frequency-controlled electric drive; 2 shows a current control unit; on fig.Z - node frequency correction,

Частотно регулируем)ьш электропривод содержит асинхронный короткозам- кнутньй двигатель 1 -(фиг,),, подключенный к преобразоватепю 2 частоты на основе автономного инвертора тока с двум5| управл ющими входами 3 и 4 соответственно дл  тока и частоты, датчики 5 и 6 фазных токов и напр жений соответственно, последовательно соединенные блок 7 задани  частоты вращерш , элемент 8 сравнени , регу- зо л тор 9 частоты вращени  и блок 10 управлени  током, выходом соединенный с управл ющим входом 3 дл  тока преобразовател  2 частоты, трехвхо- . довый блок 11 управлени  частотой с формирователем 12 сигналов потокос- цеплений и узлом 13 коррекции частоты 13, подключенный первым входом к выходу формировател  12 сигналов по- токосцепленийв При этом первый вход формировател  12 сигналов потокосцеп35Frequency adjustable) Your electric drive contains an asynchronous short-circuited engine 1 - (FIG,), connected to a frequency converter 2 based on a standalone current inverter with two | control inputs 3 and 4, respectively, for current and frequency, sensors 5 and 6 of phase currents and voltages, respectively, are connected in series by a frequency setting unit 7, a comparison element 8, a regulator of rotational speed 9 and a control unit 10 for current, output connected to control input 3 for a current of the frequency converter 2, triple-in. A frequency control terminal unit 11 with a shaper of 12 signals for flow monitoring and a frequency correction unit 13 connected by a first input to the output of shaper 12 for streaming signals At the same time the first input of shaper 12 signals

4040

1ои фактического1st actual

1 токов, элемент1 current, element

26 логического сравнени , соответствующие выходы которого подключены к управ  ю  им входам управл емых ключей 21 и 23„26 logical comparison, the corresponding outputs of which are connected to the control inputs of the controlled keys 21 and 23 "

Входы формирователей 24 и 25 ло- - 25 гических сигналов заданного и фактического токов и объединенные выводы резисторов 19 и 20 образуют соответственно первый, второй и третий входы узла 13 коррекции частоты.The inputs of the formers 24 and 25 of the logic signals of the given and actual currents and the combined terminals of the resistors 19 and 20 form the first, second and third inputs of the frequency correction unit 13, respectively.

Каждый из формирователей 24 и 25 логических сигналов заданного и фактического токов содержит три компаратора на основе операционных усилителей с резисторными .сумматорами на входе и инвертирующим элементом на выходе. Элемент 26 логического сравнени  2 может бытыюстроен на основе двенадцати трехвходовых схем И и двух шестивходовых схем ИГ1И«Each of the formers 24 and 25 logical signals of a given and actual currents contains three comparators based on operational amplifiers with resistor summers at the input and an inverting element at the output. The element 26 of logical comparison 2 can be built on the basis of twelve three-input circuits I and two six-input circuits IG1I "

Частотно-регулируемый электропривод работает следующим образом.Variable frequency drive works as follows.

лени , объединенные между собой вторые входы формировател  12 сигналов потокосцеплений и узла 13 коррекции частоты и третий вход узла 13 коррекции частоты образуют соответственно первый,, второй и третий входы 14 -16 блока 11 управлени  частотой, выход которого, образованный выходом узла 13 коррекции частотЫ} подключен к управл ющему входу 4 дл  частоты преобразовател  2 частоты. Первый и второй входы 14 и 15 блока 11 управлени  частотой подключены соответственно к вькодам датчиков 6 и .5 фазных напр жений и токов,The second inputs of the flux linkage signal generator 12 and the frequency correction unit 13 and the third input of the frequency correction unit 13 form the first, second and third inputs 14-16 of the frequency control unit 11, the output of which is formed by the output of the frequency correction unit 13, respectively connected to control input 4 for frequency converter 2 frequency. The first and second inputs 14 and 15 of the frequency control unit 11 are connected respectively to the codes of the sensors 6 and .5 phase voltages and currents,

В частотно-регулируемом электроприводе третий вход 16 и выход блока 11 управлени  частотой подключеныIn the variable frequency drive, the third input 16 and the output of the frequency control unit 11 are connected

соответственно к вы};;оду блока 7 задани  частоты вращени  и к другому входу элемента 8 сравнени .respectively to you} ;; one unit of the rotational speed reference 7 and to another input of the comparison element 8.

Блок 10 управлени  током, представл ющий собой функциональный преобразователь , может быть вьшолнен на ойнове операционного усилител  17 (фиг.2), охваченного нелинейными обратными св з м:и с использованием резисторов и диодовSThe current control unit 10, which is a functional converter, can be implemented on the oine of operational amplifier 17 (FIG. 2) covered by non-linear feedback: and using resistors and diodes S

Узел 13 коррекции частоты содержит операционный усилитель 18 (фиг.З) с резисторами 19 и 20, управл емым клю0Frequency correction node 13 contains an operational amplifier 18 (FIG. 3) with resistors 19 and 20 controlled by a switch.

о about

5five

00

5five

1ои фактического1st actual

1 токов, элемент1 current, element

26 логического сравнени , соответствующие выходы которого подключены к управ  ю  им входам управл емых ключей 21 и 23„26 logical comparison, the corresponding outputs of which are connected to the control inputs of the controlled keys 21 and 23 "

Входы формирователей 24 и 25 ло- - 5 гических сигналов заданного и фактического токов и объединенные выводы резисторов 19 и 20 образуют соответственно первый, второй и третий входы узла 13 коррекции частоты.The inputs of the formers 24 and 25 of the logic signals of the given and actual currents and the combined terminals of the resistors 19 and 20 form the first, second and third inputs of the frequency correction unit 13, respectively.

Каждый из формирователей 24 и 25 логических сигналов заданного и фактического токов содержит три компаратора на основе операционных усилителей с резисторными .сумматорами на входе и инвертирующим элементом на выходе. Элемент 26 логического сравнени  2 может бытыюстроен на основе двенадцати трехвходовых схем И и двух шестивходовых схем ИГ1И«Each of the formers 24 and 25 logical signals of a given and actual currents contains three comparators based on operational amplifiers with resistor summers at the input and an inverting element at the output. The element 26 of logical comparison 2 can be built on the basis of twelve three-input circuits I and two six-input circuits IG1I "

Частотно-регулируемый электропривод работает следующим образом.Variable frequency drive works as follows.

Выходной сигнал блока 7 задани  частоты вращеки  сравниваетс  в элементе 8 сравнени  с выходным сигналом блока 11 управлени  частотой. Сигнал, ошибки с выхода элемента 8 сравнени  поступает на вход регул тора 9 частоты вращени , на выходе которого формируетс  сигнал моментаThe output signal of the frequency reference unit 7 is compared in the comparison element 8 with the output signal of the frequency control unit 11. The signal error from the output of the comparison element 8 is fed to the input of the rotational frequency controller 9, at the output of which a moment signal is generated

::

двигател  1 j в функ:и;ии которого вengine 1 j in function: i; and whose in

блоке 10 упрактени  током с помощью функционального преобразовател  формируетс  сигнал задани  амплитуды тока преобразовател  2 частоты.In the current treatment unit 10, a signal for setting the current amplitude of the frequency converter 2 is generated using a functional converter.

Выходной сигнал блока 7 задани  частоты Ефащеии  поступает также на вход блока 11 управлени  частоты, где преобразуетс  в сигнал выходной частоты нреобразовател  2.The output signal of the frequency setting unit 7 of Ephastia is also fed to the input of the frequency control unit 11, where it is converted into an output frequency signal of the converter 2.

Преобразование сигнала задани  частоты вращени  в сигнал выходной частоты в блоке 11 управлени  частотой определ етс  фазовой ошибкой между заданным и реальным положени ми вектора тока статора двигател  1 относительно вектора потокосцеплени  ротора. Если реальное положение вектора тока отстает от заданного, узел 13 коррекции частоты вырабатывает сигналы, увеличивающие выходной сигнал блока 11 управлени  частотой относительно задаваемого на входе 16. Частота тока на выходе преобразовател  2 частоты увеличиваетс . Вектор тока статора догон ет вектор потокосцеплени .The conversion of the speed setting signal to the output frequency signal in frequency control block 11 is determined by the phase error between the set and actual positions of the stator current vector of the motor 1 relative to the rotor flux vector. If the real position of the current vector lags the set one, frequency correction unit 13 generates signals that increase the output signal of frequency control unit 11 relative to that set at input 16. The current frequency at the output of frequency converter 2 increases. The stator current vector overtakes the flux vector.

Если же реальное положение векто- .ра тока опережает заданное, узел 13 коррекции частоты вырабатывает сигналы , уменьшающие выходной сигнал блока 11 управлени  частотой относительно входного. Частота тока статора уменьшаетс . Вектор потокосцеплени  догон ет вектор тока статора.If the real position of the current vector is ahead of the set one, frequency correction unit 13 generates signals that reduce the output signal of frequency control unit 11 relative to the input one. The frequency of the stator current decreases. The flux linking vector overtakes the stator current vector.

Таким образом, вьоделенный узлом 13 коррекции частоты сигнал фазовой ошибки между реальным и заданным положени ми вектора тока мен ет фактическую частоту тока на выходе преобразовател  2 частоты по сравнению с заданной на выходе блока 7 задани  частоты вращени , непрерывно осуществл   подгонку частоты преобразовател  2 под фактическую частоту вращени двигател  1. За счет этого обеспечиваетс  устойчива  работа двигател  без опрокидывани  при любых (в пределах допустимого) колебани х момента нагрузки на его валу. Одновременно элементом 8 сравнени  выдел етс  ошибка фактической частоты преобразовател  2 относительно заданной блоком 7, измен юща  выходные сигналы регул тора 9 частоты вращени , блока 10 управлени  током, а следовательно величину тока статора двигател  1 и его электромагнитный момент до тех пор, пока фактическа  частота тока преобразовател  2 не станет равной заданной.Thus, the phase error signal split by the frequency correction unit 13 between the real and predetermined positions of the current vector changes the actual frequency of the output of the frequency converter 2 compared to the frequency setting set at the output of the speed setting unit 7, continuously adjusting the frequency of the converter 2 to the actual frequency rotation of the engine 1. Due to this, the engine is stable without overturning at any (within the allowable) fluctuations of the load torque on its shaft. At the same time, the comparison element 8 detects the error of the actual frequency of the converter 2 relative to the one set by block 7, which changes the output signals of the rotational frequency controller 9, the current control unit 10, and hence the stator current value of the motor 1 and its electromagnetic moment until the actual current frequency Converter 2 will not be equal to the specified one.

Положение (фазовый угол) вектора тока статора задаетс  с помощью компараторов формировател  24 логических сигналов заданного тока, на входе которых суммируютс  сигналы пото- косцеплений различных фаз, фop шpye- мых в формирователе 12 сигналом потоThe position (phase angle) of the stator current vector is set using the comparators of the driver of 24 logical signals of a given current, at the input of which the signals of couplings of different phases are summed, formed in a driver of the stream of 12

косцеплений из выходных сигналов датчиков 5 фазр1ых токов и датчиков 6 фазных напр жений.connections from the output signals of sensors of 5 phase currents and sensors of 6 phase voltages.

Реальное положение вектора тока статора измер етс  компараторами фор- м фовател  25 логических сигналов фактического тока, на входе которых суммируютс  выходные сигналы датчиков 5 фазных токов.The real position of the stator current vector is measured by comparators of the shape of the logic of the actual current logic signals 25, the input of which summarizes the output signals of the sensors 5 phase currents.

Логические сигналы 1, с выхода формировател  24 сравниваютс  с логическими сигналами - - выхода формировател  25 в элементе 26 логического сравнени , на выходе которого выдел етс  сигнал фазовой онибки. ЕслиLogic signals 1 from the output of the mapper 24 are compared with the logical signals of the - - output of the imaging unit 25 in the logic comparison element 26, at the output of which the phase onibka signal is extracted. If a

логические сигналыlogical signals

отстают поlagging behind

фазе от соответствующих логических сигналов loj. (фазовый угол между векторами тока статора и потокосцеплени  меньше заданного), вырабатываетс  сигнал Больше на выходе Б элемента 26. логического сравнени , который замыкает yпpaвл e rый ключ 21 узла 13 коррекцш частоты, способству  увеличению сигнала на выходе операционного усилител  18 относительно входного сигнала.phase from the corresponding logical signals loj. (the phase angle between the stator current and flux linkage vectors is less than the specified), a signal is produced at the output B of the logical comparison element 26. It closes the e key of the node 21 of the frequency correction node 13, increasing the signal at the output of the operational amplifier 18 relative to the input signal.

Если логические сигналы 1, опережают по фазе сигналы 1 (фазовьш угол меладу векторами тока и потокосцегше ни  больше заданного) вырабатываетс  сигнал Меньше на выходе М элe seнтa 26 логического сравнени , который замыкает ключ 23 узла 13 коррекции частоты, за счет чего выходной сигнал операционного усилител  18 становитс  меньше входного (обращаетс  в нуль). ,При совпадении по фазе логических сигналов фактического и задднпого токов (фазрвьй угол между векторам тока и потокосцеплени  равен заданному)., сигналы на выходах элемента 26 логического сравнени  не вырабатываютс , ключи 21 и 23 разомкнуты, выходной сигнал угла коррекции частоты 13 ра вен входномуIf logic signals are 1, signals 1 are out of phase (the phase angle is not the current vector vectors and the flow is not greater than the specified one), a smaller signal is produced at the output of the M signal of the logical comparison 26, which closes the key 23 of the frequency correction unit 13, as a result of which the output signal of the operational amplifier 18 becomes less than the input (goes to zero). When the phase of the logical signals of actual and second-hand currents coincides (the phase angle between the current and flux linkage vectors is equal to the specified one), the signals at the outputs of the logic comparison element 26 are not generated, the keys 21 and 23 are open, the output signal of the frequency correction angle 13 is equal to the input

Таким образом, введеш-se в частот- но-регулируемьвЧ электропривод допол- нительных св зей между выходом блока 7 задани  частота вращени  и входом 16 блока 11 управлени  частотой а также между выходом блока 11 управлени  частотой и вторым входом элемента 8 сравнени  дает возможность использовать в качестве сигнала обратной св зи по частоте выходной сиг-, нал блока 11 управлени  частотой, благодар  чему упрощаетс  конструк-ци  электропривода за счет исключени  тахогенератора и более простого выполнени  блока управлени  частотой и уменьшаютс  эксплуатационные расходы . При этом в электроприводе сохран ютс  высокие регулировочные и динамические характеристики за счет точного воспроизведени  задаваемого фазового угла между векторами тока статора и потокосцеплени .Thus, injecting-se into the frequency-regulating electric drive of additional connections between the output of the frequency setting unit 7 and the input 16 of the frequency control unit 11 as well as between the output of the frequency control unit 11 and the second input of the reference element 8 makes it possible to use As a feedback signal on the frequency, the output signal of the frequency control unit 11, thereby simplifying the design of the electric drive by eliminating the tachogenerator and the simpler execution of the frequency control unit and reducing operating costs. At the same time, high adjustment and dynamic characteristics are preserved in the electric drive due to accurate reproduction of the specified phase angle between the stator current and flux linkage vectors.

Claims (1)

Формула изобретени  Частотно-регулируемый электропривод , содержащий асинхронньш коротко- замкнутый двигатель, подключенный к преобразователю частоты на основе автономного инвертора тока с двум  управл ющими входами дл  тока и час- TOTHj датчики фазных токов и напр жений , последовательно соединенные блок задани  частоты вращени , элемент сравнени , регул тор частоты вращени  и блок управлени  током, выходом соединенньш с управл ющим входом дл  тока преобразовател  частоты , и трехвходовый блок управлени The invention is an adjustable frequency drive containing an asynchronous short-circuited motor connected to a frequency converter based on a standalone current inverter with two control inputs for current and frequency TOTHj phase current and voltage sensors connected in series to a speed reference unit, comparison element , a speed controller and a current control unit, an output connected to a control input for a current frequency converter, and a three-input control unit частотой с форх шрователем сигналов потокосцеплений и узлом коррекции частоты, подключенный первым входом к выходу формировател  сигналов потокосцеплений , при этом первый вход формировател  сигналов потокосцеплений , объединенные между собой вторые входы формировател  сигналов котокосцеплений и узла коррекции частоты и третий вход узла коррекции частоты образуют соответственно первый, второй и третий входы блока управлени  частотой ыход которого, образованныйthe frequency with the frequency broker of the flux couplings and the frequency correction node connected by the first input to the output of the flux coupler signal generator, while the first input of the flux linkage signal generator, the second inputs of the coaxial coupling signal generator and the frequency correction node and the third input of the frequency correction node together form the first, the second and third inputs of the frequency control block whose output, formed выходом узла коррекции частоты, подключён к управл ющему входу дл  частоты преобразовател  частоты, а первый и второй входы блока управлени  частотой подключены соответственноthe output of the frequency correction node is connected to the control input for the frequency of the frequency converter, and the first and second inputs of the frequency control unit are connected respectively к выходам датчиков фазных напр жений и токов, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и уменьшени  эксплуатационных расходов, третий вход и выход блока управлени  частотой подключены соответственно к йы- ходу блока задани  частоты вращени  и к другому входу элемента сравнени .to the outputs of the phase voltage and current sensors, characterized in that, in order to simplify and reduce operating costs, the third input and output of the frequency control unit are connected respectively to the output of the speed setting unit and to another input of the reference element. ХX 10ten фиб.Зfib.Z
SU864061777A 1986-04-30 1986-04-30 Frequency-regulated electric drive SU1334347A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864061777A SU1334347A1 (en) 1986-04-30 1986-04-30 Frequency-regulated electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864061777A SU1334347A1 (en) 1986-04-30 1986-04-30 Frequency-regulated electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1334347A1 true SU1334347A1 (en) 1987-08-30

Family

ID=21235599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864061777A SU1334347A1 (en) 1986-04-30 1986-04-30 Frequency-regulated electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1334347A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 955483, кл.Н 02 Р 7/42, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1099373, кл. Н 02 Р 7/42, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4888538A (en) System for remote transmission of angular position and force between master and slave shafts
US4935686A (en) Ac motor drive with switched autotransformer coupling
US5168204A (en) Automatic motor torque and flux controller for battery-powered vehicle drive
SU1054863A1 (en) Ac electric drive (its versions)
US4677361A (en) Apparatus for operating an elevator
WO1982003692A1 (en) Speed detecting device
KR100294061B1 (en) How to control the power to be transmitted through the main inverter
SU1334347A1 (en) Frequency-regulated electric drive
US4156275A (en) Power conversion unit
GB1290962A (en)
SU1672547A1 (en) Device for control over frequency-controlled electric drive
US5191273A (en) Operating control device and method for wound-rotor induction machine
SU1534734A2 (en) Frequency-controlled electric drive
RU1778906C (en) Frequency-controlled electric drive
SU1370710A2 (en) Frequency-controlled electric drive
SU1436263A1 (en) Electric drive
SU797043A1 (en) Electric drive
SU1078568A2 (en) Variable-frequency electric drive
SU680129A1 (en) Frequency-controlled asynchronous electric drive
SU1310989A1 (en) A.c.electric drive with frequency-current control
SU892635A1 (en) Frequency-controlled ac electric drive
RU1823125C (en) Frequency-controlled electric drive
SU647793A1 (en) Arrangement for connecting two power systems
SU1282302A1 (en) Variable-frequency induction electric drive
SU1577065A2 (en) Multimotor ac electric drive