SU1577060A1

SU1577060A1 - Электропривод переменного тока

Info

Publication number: SU1577060A1
Application number: SU884391369A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Кашканов; Павел Тимофеевич Якомаскин; Павел Аркадьевич Шаврин
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей "АвтоВАЗ"
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1990-07-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в управл емых электроприводах общепромышленного назначени , построенных на базе, например, асинхронного двигател с короткозамкнутым ротором и силового преобразовател с полностью управл емыми ключевыми элементами. Целью изобретени вл етс повышение энергетических характеристик путем реализации возможности непосредственного и раздельного регулировани относительной величины пульсаций составл ющих тока статора. В электропривод переменного тока с асинхронным двигателем 1 с короткозамкнутым ротором введен управл емый логический коммутатор 13, подключенный входами к выходам регул торов 4, 5 составл ющих тока статора, а выходами - непосредственно к входам управлени ключевыми элементами силового преобразовател 2. Регул торы 4,5 составл ющих тока статора выполнены релейными с гистерезисной характеристикой, а формирователь 12 гармонических функций выполнен в цифровом виде с последовательно соединенными счетчиком 14 и посто нным запоминающим устройством 15. При этом управл ющий вход логического коммутатора 13 подключен к выходу реверсивного счетчика 14. Блок 3 задани составл ющих тока статора выполнен с вычислителем 16 модул . 2 ил, 1 табл.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в управл емых электроприводах общепромышленного назначени , построенных на 6азе9 например, асинхронного электродвигател с крроткозамкнутым ротором и силового преобразовател с полностью управл емыми ключевыми элементами,

Целью изобретени вл етс повышение энергетических характеристик путем реализации возможности непосредственного и раздельного регулировани относительной величины пульсаций составл ющих тока статора.

На фигг 1 представлена функциональна схема электропривода переменного тока; на фиг. 2 - векторна диаграмма, по сн юща принцип его работы.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1 с короткозамкнутым ротором, подключённый обмотками статора к выходам си- левого преобразовател 2 с полностью управл емыми ключевыми элементами, блок 3 задани составл ющих тока статора во вращающейс системе координат ., св занной с потокосцеплением ротора, подключенный к первым входам регул торов 4 и 5 упом нутых составл ющих тока статора, вторые входы которых через последовательно включенные блок 6 обратного преобразовани координат и блок 7 преобразовани числа фаз, подключены к выходам датчика 8 фазных токов.статора, импульсный датчик 9 частоты вращени ротора асинхронного двигател , подключенный выходом к первому входу сумматора 10 частот, второй вход которого подключен к выходу блока 11 задани частоты скольжени , а выход сумматора

10 частот подключен к входу формировател 12 гармонических функций, соединенного выходами с соответствующими опорными входами блока 6 обратного преобразовани координат.

В электропривод переменного тока введен управл емый логический коммутатор 13, подключенный входами к выходам регул торов 4 и 5 составл ющих тока статора, а выходами - непосредственно к входам управлени ключевыми элементами силового преобразовател 2. Регул торы 4 и 5 составл ющих тока статора выполнены релейными с гистерезисной характеристикой, а формирователь ,12 гармонических фунций выполнен в цифровом виде с последовательно соединенными реверсивным счетчиком 14 и посто нным запоминающим устройством 15, при этом управл ющий вход логического коммутатора 13 подключен к выходу реверсивного счетчика 14,

Блок 3 задани составл ющих тока статора может быть снабжен вычислителем 16 модул , вход и выход KOTO-V рого образуют соответствующие выходы блока 3.

Работа электропривода переменного тока основана на функционировании векторного токового след щего контура в системе координат (d, q), св - занной с вектором ЦК потокосцеплени . ротора. Этот контур образован блоками 2 - 8 и 13 (фиг. 1). Питание асинхронного электродвигател 1 осуществл етс от силового преобразовател 2 с полностью управл емыми ключевыми элементами, которые в зависимости от знака команд управлени (sign U;, i R, S, Т) подключают фазные обмотки асинхронного электродвигател 1 к плюсовому или минусевому выводу звена посто нного тока источника питани электропривода, поэтому выходные фазные напр жени силового преобразовател 2, измеренные относительно средней точки звена посто нного тока источника питани , можно записать в виде

„ . Щ

sign U.,

где U , - напр жение эвена посто нного тока.

При этом обобщенный вектор U (U, UA) выходного напр жени такого преобразовател будет описыватьс уравнением

it Ti /I /sign Up

(&) Ы /eW es, eT /sipn ц Ul 2 en -e e, И slgn U

4U

Э

Rp esp етру sign UT

3

(е

Ч е.ча), (е

)

где (ем, eRfi), (е, е5у3, проекции направл ющих орт фаз, R, S, Т асинхронного электродвигател 1 на оси неподвижной системы координат с/ , р . На фиг. 2 изображены шесть ненулевых векторов UJ (j 1, ..., 6) выходного напр жени силового преобразовател 2, соответствующи различным комбинаци м команд управлени .

15770606

Отсюда видно, что плоскость о/, В можно разбить на шесть секторов, в каждом из которых дл раздельного регулировани ij, 3i, достаточно использовать лишь четыре из шести ненулевых векторов U-J (j 1 ,. .. , 6) выходного напр жени силового преобразовател 2. Например, если ц находитс во втором секторе (фиг, 2), то переключени ключевых элементов силового преобразовател 2 в состо ни , соответствующие U и U , будут вызывать уменьшение текущего значени

а переключени в состо ни , соответствующие U и U, будут вызывать увеличение текущего значени Aij. Аналогично, переключени в состо ни V3 и U4 вызывают уменьшение гН, а

U1 и U.

10

15 4ij.

20

е

25

30

переключени в состо ни

вызывают увеличение 4ia. Это обсто Y

тельство и положено в основу алгоритма функционировани векторного токового след щего контура в системе координат (d, q), который фактически сводитс к составлению таблицы соответстви знаков фазных напр жений

signU,- , i R, S, T знакам ошибок регулировани sign(di.) , signal,,) R зависимости от текущего положени (номер сектора ) вращающейс системы координат (d, q) на плоскости (с( , и) :

Например, если выходной сигнал релейного регул тора 4 положительный, sign ) + 1, а выходной сигнал релейного регул тора 5 отрицательный , sign() - - 1, то, как видно из таблицы, выходное напр жение силового преобразовател 2 будет соответствовать U .

Подключение выходов релейных регул торов 4 и 5 тока непосредственно к входам управлени ключевых элементов силового преобразовател 2 в соответствии с таблицей осуществл ет управл емый логический коммутатор 13. Определение номера сектора производитс по цифровому коду, снимаемому с выхода реверсивного счетчика 14

формировател 12 гармонических функций .

Повышение энергетических показателей предлагаемого электропривода по сравнению с известным обеспечиваетс за счет того, что при той же или даже меньшей частоте коммутацией ключевых элементов силового преобразовател 2 величина гистерезиса релейного регул тора 4 тока может быть установлена в 2-3 раза меньшей, чем у релейного регул тора 5 тока, что приводит к соответствующему уменьшению пульсаций LJ и, следовательно, (

Кроме того, выполнение блока 3 задани с вычислителем 16 модул определ ет равенство средних значений

г

i и iri, так как io|z . Это автоматически обеспечивает работу асинхронного электродвигател 1 в режиме минимума тока статора во всем диапазоне изменени угловых скоростей вращени ротора, благодар чему также повышаютс энергетические характеристики .

Claims

1. Электропривод переменного тока содержащий асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, подключен- |ный обмотками статора к выходам силового преобразовател с полностью управл емыми ключевыми элементами9 блок задани составл ющих тока статора во вращающейс системе координат , св занной с потокосцеплением ротора, подключенный к первым входам регул торов упом нутых составл ющих тока статора, вторые входы которых через последовательно включенные блок обратного преобразовани координат и блок преобразовани числа фаз подключены к выходам датчиков фазных токов статора, импульсный датчик частоты вращени ротора асинхронного двигател , подключенный выходом к первому входу сумматора частот , второй вход которого подключен к выходу блока задани частоты скольжени , а.выход сумматора частот подключен к входу формировател гармонических функций, соединенного выходами с соответствующими опорными входами блока обратного преобразовани

координат, отличающийс тем, что, с целью повышени энергетических характеристик путем реализации возможности непосредственного раздельного регулировани относительной величины пульсаций упом нутых составл ющих тока статора, введен управл емый логический коммутатор,

подключенный входами к выходам регул торов составл ющих тока статора, а выходами - непосредственно к входам управлени ключевыми элементами силового преобразовател , регул торы

5 составл ющих тока статора выполнены релейными с гистерезисной характеристикой , а формирователь гармонических функций снабжен вторым выходом и выполнен цифровым с последовательно

Q соединенными реверсивным счетчиком и посто нным запоминающим устройством , выход которого образует первый выход данного формировател , при этом управл ющий вход указанного

5 логического коммутатора подключен к второму выходу формировател гармонических функций, образованному выходом реверсивного счетчика.

2. Электропривод по п. 1, о т 0 личающийс тем, что, с

целью повышени энергетических характеристик путем снижени потерь, блок задани , составл ющих тока статора во вращающейс системе координат, св занной с потокосцеплением ротора, снабжен вычислителем модул , вход и выход которого образуют соответствующие выходы указанного блока.

Я

Фиг.1