SU862344A1 - Устройство дл управлени частотнорегулируемым асинхронным электроприводом - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к автоматизированным электроприводам с тиристорными преобразовател ми частоты и может быть использовано в многоконтурных системах, использующих интегрирующие регул торы, а также в частотно-регулируемых электроприводах в установках металлургической, бумагоделательной промыщленности, в механизмах подач копировальных станков и станков с программным управлением.

Известно устройство 1, содержащее задатчик интенсивности, выход которого подключен ко входу регул тора скорости (и регул тора напр жени  в частотно-регулируемых асинхронных электроприводах), который через р д промежуточных регул торов (в зависимости от типа привода) воздействует на тиристорный преобразователь того или иного типа. Использование задатчика темпа позвол ет в системах с быстродействующими преобразовател ми снизить перерегулирование и без применени  задержанных св зей ограничить динамические нагрузки преобразовател  и двигател  в процессах пуска, торможени  и регулировани  скорости. Кроме того, в частотно-регулируемых приводах задатчик интенсивности предотвращает опрокидывание (переход на жесткий частотный пуск) асинхронных двигателей .

Однако применение задатчика с заранее устанавливаемым темпом снижает быстродействие привода, так как даже, когда момент сопротивлени  и ток посто нны, приходитс  устанавливать темп ниже предельно допустимого, поскольку посто нство моментов принимаетс  с известным приближе .JJ нием. В реальных же системах всегда существует момент трогани , изменение моментов механических и вентил ционных потерь, не говор  уже о случайных воздействи х. Поэтому задатчик темпа формирует достаточно сложную функцию изменени  частоты

15 во времени.

Чаще всего зависимость момента от скорости , частоты скольжени  не поддаетс  строгой аппроксимации, а если это удаетс  сделать необходим запас по моменту, так как всех возможных изменений моментов в

20 реальных системах в процессе пуска учесть невозможно. Перевод задатчика интенсивности в режим автоматического регул тора темпа разгона частотно-регулируемого электропривода в функции тока 2 позвол ет исключить опрокидывание асинхронного двигател , но приводит к еще большему снижению быстродействи , так как за счет снижени  темпа уменьшаетс  форсировка в канале регулировани  амплитуды. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство дл  частотного управлени  асинхронным двигателем 3, содержаш,ее преобразователь частоты с каналом регулировани  частоты и каналом регулировани  напр жени , задатчик интенсивности, датчик скорости на валу двигател , выход которого подсоединен к первым входам первого и второго блоков сравнени , второй вход первого блока сравнени  соединен с задатчиком интенсивности, а выход через регул тор скорости соединен с каналом регулировани  частоты и через второй вход второго блока сравнени  - с каналом регулировани  напр жени , и источник опорного напр жени . В данном приводе задатчик интенсивности также должен быть настроен с учетом возможных изменений момента нагрузки, т.е. задавать темп ниже, предельно допустимого , что, как указывалось, снижает быстродействие . Цель изобретени  - повышение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что введен блок эталона темпа и третий блок сравнени , при этом вход блока эталона темпа соединен с выходом регул тора скорости, а выход - с первым входом третьего блока сравнени , первый вход которого соединен с источником опорного напр жени , а выходс задатчиком интенсивности. На фиг. 1 приведена функциональна  схе ма частотно-регулируемого привода; на фиг. 2 показаны механические характеристики приводов с обратными св з ми. Привод состоит из задатчика 1 интенсивности , регул тора 2 скорости, канала 3 регулировани  частоты, преобразовател  4, двигател  5 с датчиком 6 скорости, блока 7 эталона темпа, регул тора 8 напр жени  в канале 9 регулировани  напр жени , первого 10, второго 11 и третьего 12 блоков сравнени , источника 13 опорного напр жени . Устройство работает следующим образом. С помощью опорного напр жени  0 устанавливаетс  темп изменени  задаюшего напр жени  LJj., заведомо больший предельно допустимого. Тогда при подаче на вход задатчика 1 интенсивности скачка напр жени  задани  AUs система,благодар  наличию контуров обратных св зей и регул торов , форсированно переходит в точку с эталонной ошибкой по скорости , соответствующую моменту Mjnt. (см. фиг. 2). При этом открываетс  блок 7 эталона темпа, который в простейшем случае может представл ть собой стабилитрон с напр жением изй, и начинает работать отрицательна  обратна  св зь по ошибке воспроизведени  скорости Ug, (см. фиг. 1), снижа  темп изменени  сигнала до допустимого уровн . Если сигнал задани  в процессе работы мен етс  на небольшую величину, привод щую к ошибке Ug , то происходит форсированное изменение скорости без ограничени  темпа. При использовании такого устройства в системах частотного регулировани , посколь ку контур регулировани  темпа и контур регулировани  потока (см. фиг. 1) непосредственно не св заны друг с другом, за счет контура и регул тора 8 напр жени  обеспечиваетс  форсированное нарастание потока и затем его стабилизаци , причем это непосредственно не вли ет на снижение темпа и уменьшение форсировки в контуре регулировани  потока. Контур регулировани  потока может строитьс  также с применением датчиком ЭДС, потока, либо падени  напр жени  в статорных цеп х. Поскольку врем  разгона t р до установившейс  скорости WUCA. определ етс  как CJytm А- а. момент двигател  можно выразить как М KnttUg., где Кок - коэффициент передачи звеньев пр мого канала (см. фиг. 1), то . Так как задатчик интенсивности в устройстве стабилизирует U на уровне, соответствующем предельно допустимой Ашавл. (см. фиг. 2), то это соответствует предельно допустимому моменту двигател , а следовательно , и предельно допустимому избыточному моменту, при любом законе изменени  момента сопротивлени  Мс- и момента инерции J. Поэтому в такой системе задатчик интенсивности выполн ет функции регул тора минимального времени разгона. В частотно-регулируемых электроприводах контур стабилизации потока приводит механические характеристики привода в зоне рабочих моментов к характеристикам типа 14, соответствующим приводам посто нного тока без обратных св зей (см. фиг. 2). А тогда контур регулировани  частоты (скорости ) совместно с задатчиком регулируемой интенсивности решает те же задачи, что и в приводах посто нного тока, формирует жесткие механические характеристики типа 15 (см. фиг. 2) и обеспечивает предельное быстродействие. Таким образом, поддержание предельного избыточного м-омента обеспечивает предельно возможное быстродействие привода в режимах пуска и торможени , а отсутствие ограничений темпа при малых AUj обеспечивает высокое быстродействие в режиме корректировки установленной скорости.

Использование задатчика темпа с линейной характеристикой и отсутствие необходимости в использовании только дл  целей ограничени  динамических токов и моментов специальных обратных св зей упрощает схему. Устройство дл  управлени  одинаково пригодно дл  вентильных приводов посто нного и переменного тока, причем в последнем случае оно одновременно обеспечивает «м гкий частотный пуск, близкий к критическому .

Claims (3)

1.Чиликин М. Г., Ключев В. И., Сандлер А. С. Теори  автоматизированного электропривода . М., «Энерги , 1979, с. 507-522.

2.Авторское свидетельство СССР № 640412, кл. Н 02 Р 7/42, 1978.

3.Сандлер А. С., Сарбатов Р. С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигател ми. М., «Энерги , 1974, с. 144, рис. 5-10 (прототип).

V