RU2123757C1 - Traction induction motor control device - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device functions to regulate torque of traction induction motor running as generator at 60-deg. control of voltage inverter connected to motor. Device has induction motor, off-line voltage inverter, DC section, and control system; in addition, it is provided with two signal amplifiers, multiplier, torque setting element, adder connected to control system, and speed sensor mounted on motor shaft and connected at its output to adder and to amplifier. EFFECT: provision for maintaining desired output torque of motor at varying motor supply frequency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотнорегулируемом электроприводе. The invention relates to electrical engineering and can be used in a variable frequency drive.

Известно устройство (см. авт. св-во СССР N 1767668, опубликованное 07.10.92. в Б. N 37, имеющее приоритет от 22.12.89, по заявке N 4800295/07), содержащее асинхронную машину, подключенную к автономному инвертору напряжения, к входу которого подключен тормозной регулятор и выход фильтра (звена постоянного тока), вход которого предназначен для подключения к источнику питания, систему управления и блок выходных каскадов, через которые система управления подключена к тиристорам инвертора. A device is known (see ed. St. Petersburg USSR N 1767668, published 07.10.92. In B. N 37, having priority from 12.22.89, according to the application N 4800295/07), containing an asynchronous machine connected to a stand-alone voltage inverter, to the input of which the brake regulator and the output of the filter (DC link) are connected, the input of which is designed to be connected to a power source, a control system and a block of output stages through which the control system is connected to the inverter thyristors.

Это устройство позволяет осуществлять эффективный и экономичный способ реализации генераторного режима асинхронной машины при 60-ти градусном режиме управления инвертором напряжения. This device allows for an efficient and economical way to implement the generator mode of an asynchronous machine with a 60-degree voltage inverter control mode.

Однако это возможно в данном варианте лишь при неизменной частоте питания обмотки статора. При изменении частоты питания это устройство не работает, так как для этого требуется стабилизировать возникающие переходные процессы, связанные с изменением частоты питания. However, this is possible in this embodiment only with a constant frequency of supply of the stator winding. When changing the frequency of the power supply, this device does not work, since this requires stabilization of the emerging transients associated with a change in the frequency of power.

Техническая задача состоит в стабилизации момента на валу двигателя, что обеспечивает работу привода при изменяющейся частоте питания двигателя. The technical problem is to stabilize the torque on the motor shaft, which ensures the operation of the drive with a changing frequency of the motor power.

Работа асинхронного частотнорегулируемого привода с инвертором напряжения в автономном генераторном режиме имеет ряд особенностей. Асинхронная машина, являясь в этом случае асинхронным генератором, может работать как при отсутствии нагрузки со стороны звена постоянного тока, так и при включении на резистор или на сеть. The operation of an asynchronous variable frequency drive with a voltage inverter in an autonomous generator mode has a number of features. An asynchronous machine, being in this case an asynchronous generator, can work both when there is no load from the DC link, and when connected to a resistor or to a network.

При работе на сеть асинхронная машина работает в режиме генератора электрической энергии, отдаваемой в сеть. В этом случае имеет место особенность создания магнитного потока. При 60-ти градусном управлении инвертором становится невозможным обмен энергией между сетью и машиной, так как мы имеем режим работы привода с "оборванной фазой". В этом случае асинхронная машина может отдавать энергию через обратный мост в звено постоянного тока, но получить энергию из сети (звена постоянного тока) не может. Это определяет специфику работы привода в генераторном режиме. Возможен только режим самовозбуждения. Поэтому создание и поддержание магнитного потока машины определяют два фактора. Первый - это наличие потока ротора. Второй фактор состоит в том, что автономный инвертор напряжения за период создает шесть различных двухфазных короткозамкнутых контуров обмотки статора. When working on a network, an asynchronous machine operates in the mode of a generator of electrical energy supplied to the network. In this case, there is a feature of creating a magnetic flux. With a 60-degree control of the inverter, it becomes impossible to exchange energy between the network and the machine, since we have a “broken phase” drive operation mode. In this case, the asynchronous machine can give energy through the return bridge to the DC link, but cannot receive energy from the network (DC link). This determines the specific operation of the drive in generator mode. Only self-excitation mode is possible. Therefore, the creation and maintenance of the magnetic flux of a machine is determined by two factors. The first is the presence of a rotor flow. The second factor is that an autonomous voltage inverter generates six different two-phase short-circuited stator winding circuits over a period.

Длительность двухфазного короткого замыкания составляет одну шестую часть периода, то есть через π/3 инвертором изменяются фазы, составляющие короткозамкнутый контур. The duration of a two-phase short circuit is one sixth of the period, that is, through π / 3 the inverter changes the phases that make up the short-circuited circuit.

Поток ротора, создаваемый током в роторе, усиливается и поддерживается током короткозамкнутых контуров обмотки статора. Вращающийся ротор и переключающая функция инвертора создает вращающийся магнитный поток. При этом величина тока в роторе зависит от величины потока и абсолютного скольжения, так как от величины потока и абсолютного скольжения зависит ЭДС в проводниках ротора:
E₂ - KW₂K_об.(f₁-f₂)Ф
(см. книгу М. П.Костенко и Л.М.Пиотровского "Электрические машины", ч. II, Госэнергоиздат, М.-Л., 1958, с. 411),
где
f₁ - частота тока в статоре (частота переключения тиристоров инвертора);
f₂ - частота вращения ротора;
(f₁ - f₂) - абсолютное скольжение;
Ф - магнитный поток;
K, K_об. - коэффициенты;
W₂ - число витков обмотки ротора.The rotor flow generated by the current in the rotor is amplified and maintained by the current of the short-circuited stator winding circuits. The rotating rotor and the switching function of the inverter creates a rotating magnetic flux. In this case, the magnitude of the current in the rotor depends on the magnitude of the flux and absolute slip, since the EMF in the rotor conductors depends on the magnitude of the flux and absolute slip:
E ₂ - KW ₂ K _about. (f ₁ -f ₂ ) f
(see the book by M. P. Kostenko and L. M. Piotrovsky "Electric Machines", part II, Gosenergoizdat, M.-L., 1958, p. 411),
Where
f ₁ - current frequency in the stator (switching frequency of the inverter thyristors);
f ₂ - rotor speed;
(f ₁ - f ₂ ) - absolute slip;
F - magnetic flux;
K, K _about. - coefficients;
W ₂ - the number of turns of the rotor winding.

При увеличении абсолютного скольжения (f₁-f₂) увеличивается ЭДС E₂ в проводниках ротора, а при уменьшении абсолютного скольжения (f₁-f₂) - ЭДС E₂ соответственно уменьшается. При изменении ЭДС E₂ должна измениться величина ЭДС короткозамкнутого контура обмотки статора E₁, трансформаторно связанная с ЭДС E₂ ротора. Изменение ЭДС E₁ при неизменной частоте f₁ питания обмотки статора должно привести к изменению потока Ф. Таким образом, при постоянной частоте питания f₁ поток машины зависит от абсолютного скольжения (f₁-f₂) машины, работающей в режиме самовозбуждения. При абсолютном скольжении, равном нулю, поток равен нулю, а при увеличении абсолютного скольжения увеличивается и поток.With an increase in absolute slip (f ₁ -f ₂ ), the EMF E ₂ in the rotor conductors increases, and with a decrease in absolute slip (f ₁ -f ₂ ), the EMF E ₂ decreases accordingly. When you change the EMF E ₂ should change the EMF value of the short-circuited circuit of the stator winding E ₁ transformer connected with the EMF E _{2 of the} rotor. A change in the EMF E ₁ at a constant frequency f _{1 of the} power supply to the stator winding should lead to a change in flux F. Thus, at a constant frequency of power f _{1, the} flow of the machine depends on the absolute slip (f ₁ -f ₂ ) of the machine operating in the self-excitation mode. With absolute slip equal to zero, the flow is equal to zero, and with an increase in absolute slip, the flow also increases.

При переменной частоте питания величина потока асинхронной машины также будет зависеть от величины абсолютного скольжения. При уменьшении частоты f₁ увеличивается относительное скольжение S = f₁-f₂/f₁ при постоянном абсолютном скольжении. В результате ЭДС E₂ в роторе увеличивается, а следовательно, увеличивается ток и в роторе и, как следствие, магнитный поток и вращающий момент асинхронной машины.At a variable supply frequency, the magnitude of the asynchronous machine flow will also depend on the magnitude of the absolute slip. With decreasing frequency f ₁ increases the relative slip S = f ₁ -f ₂ / f ₁ with constant absolute slip. As a result, the EMF E ₂ in the rotor increases, and consequently, the current in the rotor also increases, and, as a result, the magnetic flux and torque of the asynchronous machine.

Сказанное иллюстрируется кривыми на фиг. 1, где приведены зависимости момента вращения M от частоты вращения ротора M = f(ω₂), где ω₂ - сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора.The foregoing is illustrated by the curves in FIG. 1, which shows the dependences of the rotation moment M on the rotor speed M = f (ω ₂ ), where ω ₂ is a signal proportional to the rotor speed.

На фиг. 1 видно, что при увеличении фиксированного значения абсолютного скольжения соответственно увеличиваются текущие и максимальное значения момента в функции частоты вращения ротора,
где
ω_s = ω₂-ω₁ - сигнал, пропорциональный абсолютному скольжению в генераторном режиме асинхронной машины,
ω₂ - сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора.In FIG. 1 it can be seen that with an increase in the fixed value of the absolute slip, the current and maximum values of the moment as a function of the rotor speed increase accordingly,
Where
ω _s = ω ₂ -ω ₁ - signal proportional to the absolute slip in the generator mode of an asynchronous machine,
ω ₂ is a signal proportional to the rotor speed.

ω₁ - сигнал, пропорциональный частоте питания статора.ω ₁ - a signal proportional to the frequency of the stator power.

Таким образом, при ω_s3 > ω_s2 > ω_s1 соответственно M₃ > M₂ > M₁.Thus, for ω _s3 > ω _s2 > ω _s1, respectively, M ₃ > M ₂ > M ₁ .

Следует сказать, что экстремум кривой момента M = f(ω₂) расположен в зоне весьма низких частот вращения (единицы Герц). Максимальная же частота вращения выбирается исходя из требований на конкретный тип электропривода.It should be said that the extremum of the moment curve M = f (ω ₂ ) is located in the zone of very low rotation frequencies (Hertz units). The maximum speed is selected based on the requirements for a specific type of electric drive.

Итак, чтобы стабилизировать момент на валу электродвигателя, необходимо изменять по определенному закону значение заданного абсолютного скольжения по крайней мере в функции частоты вращения двигателя. So, in order to stabilize the moment on the motor shaft, it is necessary to change according to a certain law the value of the specified absolute slip, at least as a function of the engine speed.

Из кривых на фиг. 1 могут быть получены зависимости ω_s = f(ω₂) , М = const то есть зависимости абсолютного скольжения от частоты вращения двигателя при фиксированных значениях вращающего момента.From the curves in FIG. 1, the dependences ω _s = f (ω ₂ ), M = const, that is, the dependences of absolute slip on the engine speed for fixed values of torque, can be obtained.

На фиг. 2 представлены такие зависимости, откуда видно, что при M = const абсолютное скольжение ω_s пропорционально текущему значению частоты вращения ω₂, то есть ω_s = Kω₂, причем при изменении значения стабилизированного момента M изменяется и наклон характеристики посредством воздействия на коэффициент K.In FIG. Figure 2 shows such dependences, whence it can be seen that for M = const the absolute slip ω _{s is} proportional to the current value of the rotation frequency ω ₂ , that is, ω _s = Kω ₂ , and when the value of the stabilized moment M changes, the slope of the characteristic also changes by acting on the coefficient K.

Поставленную техническую задачу стабилизации момента на валу асинхронной машины, работающей в генераторном режиме, авторы решают с помощью устройства управления асинхронным тяговым электродвигателем, подключенным к автономному инвертору напряжения, к входу которого подключен тормозной регулятор и выход фильтра звена постоянного тока, вход которого предназначен для подключения к источнику питания. Устройство содержит блок системы управления, подключенный к тиристорам инвертора через блок выходных каскадов. The authors solve the technical problem of stabilizing the moment on the shaft of an asynchronous machine operating in the generator mode using an asynchronous traction electric motor control device connected to an autonomous voltage inverter, the input of which is connected to a brake regulator and the output of a DC link filter, the input of which is designed to connect to power source. The device comprises a control system unit connected to the inverter thyristors through an output stage unit.

Дополнительно устройство содержит датчик скорости, установленный на валу электродвигателя, два масштабных усилителя, умножитель и сумматор, выходом подключенный к блоку системы управления. Первый вход сумматора подключен к выходу датчика скорости, а второй его вход подключен к выходу умножителя. К первому входу последнего подключен выход одного масштабного усилителя, а ко второму его входу подключен выход другого масштабного усилителя. Вход первого масштабного усилителя подключен к задатчику момента, а вход другого масштабного усилителя подключен к выходу датчика скорости. Additionally, the device contains a speed sensor mounted on the shaft of the electric motor, two large-scale amplifiers, a multiplier and an adder connected to the control unit by the output. The first input of the adder is connected to the output of the speed sensor, and its second input is connected to the output of the multiplier. The output of one large-scale amplifier is connected to the first input of the last, and the output of another large-scale amplifier is connected to its second input. The input of the first large-scale amplifier is connected to the moment master, and the input of another large-scale amplifier is connected to the output of the speed sensor.

Новым в предлагаемом техническом решении является то, что в устройство дополнительно введены датчик скорости, масштабные усилители, умножитель и сумматор, а также задатчик момента с их связями между собой и узлами схемы электропривода. New in the proposed technical solution is that a speed sensor, scale amplifiers, a multiplier and an adder, as well as a torque adjuster with their connections between themselves and the nodes of the electric drive circuit are additionally introduced into the device.

Это позволяет обеспечить стабилизацию вращающего момента асинхронного двигателя в генераторном режиме путем изменения абсолютного скольжения двигателя пропорционально частоте вращения вала ротора двигателя. This allows stabilization of the torque of the induction motor in the generator mode by changing the absolute slip of the motor in proportion to the rotational speed of the rotor shaft of the motor.

Сказанное позволяет сделать вывод о причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом. The foregoing allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of essential features and the achieved technical result.

На фиг. 1 приведены кривые зависимости момента асинхронного двигателя от частоты вращения его при фиксированных значениях абсолютного скольжения. In FIG. Figure 1 shows the curves of the dependence of the torque of an induction motor on its speed at fixed values of absolute slip.

На фиг. 2 приведены зависимости абсолютного скольжения в функции частоты вращения двигателя при стабилизированных значениях момента на валу асинхронной машины. In FIG. Figure 2 shows the dependences of absolute slip as a function of the engine speed for stabilized values of the moment on the shaft of an asynchronous machine.

На фиг. 3 приведена схема предлагаемого устройства. In FIG. 3 shows a diagram of the proposed device.

Проследим работу указанного устройства на конкретном примере. Let us follow the operation of the specified device with a specific example.

Устройство управления асинхронным тяговым электродвигателем 1 (фиг. 3), подключенным к автономному инвертору 2 напряжения, к входу которого подключен тормозной регулятор 3 и выход фильтра 4 звена постоянного тока, вход которого предназначен для подключения к источнику 5 питания, содержит блок 6 системы управления, подключенный к тиристорам инвертора 2 через блок 7 выходных каскадов. A control device for an asynchronous traction electric motor 1 (Fig. 3) connected to an autonomous voltage inverter 2, the input of which is connected to a brake regulator 3 and the output of the filter 4 of the DC link, the input of which is designed to be connected to a power supply 5, contains a control system unit 6, connected to the thyristors of the inverter 2 through the block 7 of the output stages.

Дополнительно указанное устройство содержит датчик 8 скорости, установленный на валу электродвигателя 1, два масштабных усилителя 9, 10, умножитель 11 и сумматор 12, выходом 13 подключенный к блоку 6 системы управления. Первый вход 14 сумматора 12 подключен к выходу 15 датчика 8 скорости. Второй его вход 16 подключен к одноименному выходу 16 умножителя 11. К первому входу 17 умножителя 11 подключен одноименный выход первого масштабного усилителя 9. Ко второму входу 18 умножителя 11 подключен одноименный выход другого масштабного усилителя 10. Вход 19 первого из усилителей (9) подключен к задатчику 20 момента, а вход 21 масштабного усилителя 10 подключен к выходу 15 датчика 8 скорости. Additionally, this device contains a speed sensor 8 mounted on the shaft of the electric motor 1, two large-scale amplifiers 9, 10, a multiplier 11 and an adder 12, output 13 connected to the control unit 6. The first input 14 of the adder 12 is connected to the output 15 of the speed sensor 8. Its second input 16 is connected to the same output 16 of the multiplier 11. To the first input 17 of the multiplier 11 is connected the same output of the first large-scale amplifier 9. To the second input 18 of the multiplier 11 is connected the same output of another large-scale amplifier 10. The input 19 of the first of the amplifiers (9) is connected to the moment setter 20, and the input 21 of the scale amplifier 10 is connected to the output 15 of the speed sensor 8.

Схема датчика 8 скорости описана в Техническом проекте ИДБН 566434001 "Вагон метрополитена с тяговым асинхронным приводом для обычных линий (комплект электрооборудования) 1983 г. The scheme of the speed sensor 8 is described in the Technical project IDBN 566434001 "Subway car with traction asynchronous drive for conventional lines (set of electrical equipment) 1983

Схема сумматора 12 описана там же. The circuit of the adder 12 is described there.

Схема 7 выходных каскадов описана там же. Scheme 7 output stages described there.

Схема усилителей сигналов 9 и 10 может быть выполнена на базе стандартных ИОУ (например, типа 140 УД6) - см. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. Справочное пособие под редакцией С.В.Якубовского, М., Р.и С., 1984, с. 280. The circuit of signal amplifiers 9 and 10 can be made on the basis of standard YOW (for example, type 140 UD6) - see Analog and digital integrated circuits. Reference manual edited by S.V. Yakubovsky, M., R. and S., 1984, p. 280.

Схема умножителя 11 приведена в кн. авторов Б. Г.Федоркочев и др. "Микроэлектронные ЦАП и АЦП.", М., Р.и С., 1984, с. 45. The scheme of the multiplier 11 is given in the book. authors B. G. Fedorkov and others. "Microelectronic DACs and ADCs.", M., R. and S., 1984, p. 45.

В качестве задатчика момента 20 может быть использован задатчик из кн. авторов А.В.Башарин и др. "Управление электроприводами." Учебное пособие для ВУЗов. - М, Электроатомиздат, 1981. As a moment master 20, a master from pr. Authors A.V. Basharin and others. "Control of electric drives." Textbook for high schools. - M, Electroatomizdat, 1981.

Блок системы управления 6 выполнен на базе микропроцессорного контроллера К1-20 (МС2702) - см. "Разработка и исследования по созданию линейного привода на базе асинхронного двигателя для транспортной системы Ереван - Абовян" - Н.-и. отчет ЛИИЖТ N г.р. 01869957518, 1990. The control system unit 6 is based on the K1-20 microprocessor controller (MS2702) - see "Development and research on creating a linear drive based on an asynchronous motor for the Yerevan - Abovyan transport system" - N.-i. report LIIZHT N b. 01869957518, 1990.

Работу предлагаемого устройства опишем следующим образом. The operation of the proposed device is described as follows.

Для конкретного типа тягового асинхронного двигателя в задатчике 20 момента фиксируется заданное значение момента M_z. При этом величина абсолютного скольжения двигателя 1 по фиг. 2 может быть аналитически представлена следующим образом:
ω_s = K₁•M_z•K₂•ω₂,
где
M_z - заданный момент;
K₁, K₂ - коэффициенты, зависящие от типа двигателя;
ω₂ - сигнал, пропорциональный частоте вращения двигателя;
ω_s - сигнал, пропорциональный абсолютному скольжению двигателя, причем ω_s = ω₂-ω₁ (для генераторного режима работы двигателя);
ω₁ - сигнал, пропорциональный частоте питания обмотки статора двигателя 1.For a specific type of traction induction motor, a set value of the moment M _z is fixed in the moment setter 20. In this case, the absolute slip value of the engine 1 of FIG. 2 can be analytically represented as follows:
ω _s = K ₁ • M _z • K ₂ • ω ₂ ,
Where
M _z is the given moment;
K ₁ , K ₂ - coefficients depending on the type of engine;
ω ₂ - a signal proportional to the engine speed;
ω _s is a signal proportional to the absolute slip of the engine, with ω _s = ω ₂ -ω ₁ (for the generator operating mode of the engine);
ω ₁ - a signal proportional to the frequency of power supply to the stator winding of the motor 1.

Для заданного типа двигателя при номинальной частоте вращения его ротора ω_2ном по кривым фиг. 2 может быть определена величина фиксированного значения момента M₁ = const, M₂ = const, M₃=const и т.д., а также М_кр. - соответствующее критическому абсолютному скольжению ω_{s кр} которые определяются при ω₂ = ω_2ном.
Таким образом, исходя из предельных соотношений указанных величин в номинальной точке, имеем:
ω_{s кр} = K₁•M_кр•K₂•ω_2ном,
откуда

Выбирая из удобства масштабирования значение коэффициента K₁ (или K₂), можно определить недостающий коэффициент.For a given type of engine at a nominal speed of its rotor ω _2nom according to the curves of FIG. 2, the value of the fixed value of the moment M ₁ = const, M ₂ = const, M ₃ = const, etc., as well as M _cr. - corresponding to the critical absolute slip ω _{s cr} which are determined when ω ₂ = ω _2nom .
Thus, based on the limit ratios of these quantities at the nominal point, we have:
ω _{s cr} = K ₁ • M _cr • K ₂ • ω _2nom ,
where from

Choosing the value of the coefficient K ₁ (or K ₂ ) from the convenience of scaling, it is possible to determine the missing coefficient.

Таким образом, работа предлагаемого устройства сводится к следующему. Thus, the operation of the proposed device is as follows.

При вращении двигателя 1 с выхода 15 датчика 8 скорости на вход 14 сумматора 12 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению частоты вращения ω₂ двигателя 1. Одновременно этот же сигнал ω₂ поступает на вход 21 усилителя 10, где перемножается с коэффициентом K₂, равным

и далее этот результат перемножения поступает на вход 18 умножителя 11.When the engine 1 is rotated, the output 15 of the speed sensor 8 receives an input proportional to the current value of the rotation frequency ω _{2 of the} engine 1 at the input 14 of the adder 12. At the same time, the same signal ω _{2 is} supplied to the input 21 of the amplifier 10, where it is multiplied with a coefficient K ₂ equal to

and then this multiplication result goes to the input 18 of the multiplier 11.

Аналогичным образом на вход 17 умножителя 11 по каналам 20, 19, 9 поступает сигнал, пропорциональный произведению заданных величин, а именно: K₁•M_z. В результате на вход 16 сумматора 12 с выхода 16 умножителя 11 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению абсолютного скольжения ω_s = K₁•M_z•K₂•ω₂.
Так как в генераторном режиме работы асинхронной машины сигнал, пропорциональный частоте питания обмотки статора, равен:
ω₁ = ω₂-ω_s
то в сумматоре 12 происходит алгебраическое сложение указанных сигналов ω₂ и -ω_s, а на вход 13 блока системы управления 6 поступает сигнал ω₁, пропорциональный частоте переключения тиристоров инвертора 2.Similarly, the input 17 of the multiplier 11 through channels 20, 19, 9 receives a signal proportional to the product of the given values, namely: K ₁ • M _z . As a result, the input 16 of the adder 12 from the output 16 of the multiplier 11 receives a signal proportional to the current value of the absolute slip ω _s = K ₁ • M _z • K ₂ • ω ₂ .
Since in the generator mode of operation of an asynchronous machine, a signal proportional to the frequency of the stator winding power is:
ω ₁ = ω ₂ -ω _s
then in the adder 12 there is an algebraic addition of the indicated signals ω ₂ and -ω _s , and the input ω 13 receives a signal ω ₁ proportional to the switching frequency of the thyristors of the inverter 2.

Таким образом, предлагаемое техническое решение, реализуя 60-ти градусное управления частотнорегулируемым асинхронным электроприводом, обеспечивает стабилизацию момента вращения двигателя в генераторном режиме работы асинхронной машины при изменяющейся частоте питания обмотки статора машины. Thus, the proposed technical solution, realizing 60-degree control of a frequency-controlled asynchronous electric drive, provides stabilization of the engine torque in the generator mode of operation of the asynchronous machine with a changing frequency of the stator winding of the machine.

Claims (1)

Устройство управления асинхронным тяговым электродвигателем, подключенным к автономному инвертору напряжения, к входу которого подключен тормозной регулятор и выход фильтра звена постоянного тока, вход которого предназначен для подключения к источнику питания, содержащее блок системы управления, подключенный к тиристорам инвертора через блок выходных каскадов, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик скорости, установленный на валу электродвигателя, два масштабных усилителя, умножитель и сумматор, выходом подключенный к блоку системы управления, первый вход сумматора подключен к выходу датчика скорости, а второй его вход подключен к выходу умножителя, к первому входу которого подключен выход одного масштабного усилителя, а ко второму входу умножителя подключен выход другого масштабного усилителя, вход первого из них подключен к задатчику момента, а вход другого масштабного усилителя подключен к выходу датчика скорости, при этом коэффициенты масштабных усилителей выбираются из соотношения
K₁K₂= ω_{s кр}/M_крω_2ном,
где K₁K₂ - коэффициенты, зависящие от типа двигателя;
ω_{s кр} - критическое абсолютное скольжение;
M_кр - величина критического электромагнитного момента;
ω_2ном - номинальная частота вращения ротора.A control device for an asynchronous traction motor connected to an autonomous voltage inverter, the input of which is connected to a brake regulator and the output of a DC link filter, the input of which is intended to be connected to a power source, containing a control system unit connected to the inverter thyristors through an output stage unit, characterized in that it additionally contains a speed sensor mounted on the motor shaft, two large-scale amplifiers, a multiplier and an adder, the output is connected output to the control unit, the first input of the adder is connected to the output of the speed sensor, and its second input is connected to the output of the multiplier, the output of one scale amplifier is connected to the first input of the output, and the output of the other scale amplifier is connected to the second input of the multiplier, the input of the first one is connected to the moment master, and the input of another large-scale amplifier is connected to the output of the speed sensor, while the coefficients of the large-scale amplifiers are selected from the relation
K ₁ K ₂ = ω _{s cr} / M _cr ω _2nom ,
where K ₁ K ₂ - coefficients depending on the type of engine;
ω _{s cr} - critical absolute slip;
M _cr - the value of the critical electromagnetic moment;
ω _2nom is the nominal rotor speed.

Images