ЭЛЕКТРОПРИВОД С СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

ЭЛЕКТРОПРИВОД С СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ


RU (11) 2092967 (13) C1

(51) 6 H02P21/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95113680/07 
(22) Дата подачи заявки: 1995.07.27 
(45) Опубликовано: 1997.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 809460, кл. Н 02 P 5/34, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР N 615583, кл. Н 02 Р 5/34, 1978. 3. Авторское свидетельство СССР N 520682, кл. Н 02 Р 5/40, 1976. 
(71) Заявитель(и): Новосибирский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Филюшов Ю.П. 
(73) Патентообладатель(и): Новосибирский государственный технический университет 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ 

Использование: в приводах металлорежущих станков. Сущность: электропривод с синхронным двигателем снабжен типовым блоком вычисления модуля тока статора, вход которого соединен с двумя датчиками тока статора, выход его соединен с входом второго резисторного делителя, выход которого соединен с вторым входом регулятора тока возбуждения. Выход блока вычисления модуля тока также соединен с первым входом узла умножения, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости, а выход - с входом первого резисторного делителя, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора. Выход блока вычисления модуля тока статора также соединен с входом делителя блока деления, вход блока деления соединен с выходом регулятора скорости, выход блока деления соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с входом второго узла ограничения, выход которого соединен с первым входом преобразователя координат, второй вход которого соединен с выходом первого узла выпрямителя, вход которого соединен с выходом второго узла ограничения. Выход узла выпрямителя соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом регулятора возбуждения. Второй вход второго сумматора соединен с выходом второго выпрямителя, вход которого соединен с выходом первого резисторного делителя. Электропривод имеет более высокое быстродействие, надежность и высокие энергетические показатели. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, приводах прокатных станов и других механизмах машиностроения и металлургии с высокими требованиями к качеству регулирования, энергетике и диапазону регулирования.

Известен электропривод, в котором для улучшения регулировочных характеристик и повышения перегрузочной способности синхронного двигателя при ограниченном напряжении возбудителя в электропривод введен формирователь сигнала заданного реактивного момента, входы которого соединены с задатчиком потокосцепления и с регулятором возбуждения, а вывод подключен к вычислительному блоку [1]

Также известен электропривод, в котором для улучшения регулировочных характеристик при двухзонном регулировании скорости вычислительное устройство выполнено в виде трех решающих блоков [2]

Однако указанные устройства, обеспечивающие работы с минимизацией реактивной мощности, требуют применения нелинейных функциональных зависимостей в вычислительном устройстве, формирующем задания для контуров тока и обеспечивающих рациональное соотношение проекций векторов тока и потока. Поэтому при формировании режимов имеется принципиальный недостаток в динамических свойствах, связанный с конечным быстродействием контуров регулирования токов, так как нелинейные элементы в блоке формирования задания токов и в структуре машины работают в различных точках характеристики намагничивания, что снижает энергетические и динамические показатели электропривода.

Известен электропривод с синхронным двигателем, являющийся прототипом рассматриваемого изобретения, в котором питание многофазной обмотки статора синхронного двигателя осуществляется от преобразователя частоты с непосредственной связью, а питание однофазной обмотки возбуждения от регулируемого возбудителя [3] Преобразователь частоты управляется регуляторами продольной и поперечной составляющих тока статора в координатах, жестко связанных с продольной и поперечной осями ротора.

Это преобразование осуществляется с помощью подключенного к блоку прямого преобразования координат формирователя гармонических функций угла поворота ротора. На входы регуляторов продольной и поперечной составляющих тока статора подаются сигналы заданных значений продольной и поперечной составляющих тока статора, сигналы действительных значений продольной и поперечной составляющих тока статора, получаемых с датчиков фазовых токов через блок обратного преобразования, и сигналы компенсации ЭДС вращения. Для получения сигнала ЭДС вращения в приводе применяются формирователи продольной и поперечной составляющих потокосцепления статора, два блока умножения, управляемых от датчика скорости ротора, и два динамических звена. Регулируемый возбудитель управляется от регулятора возбуждения, выполненного в виде регулятора потокосцепления возбуждения. Электропривод обеспечивает минимазацию реактивных потерь и постоянство (независимо от нагрузки на валу) абсолютной величины потокосцепления статора, для чего в систему регулирования включен вычислительный блок для формирования заданных значений составляющих тока статора, установленный между регулятором скорости и регуляторами составляющих тока статора и потокосцепления возбуждения и реализующий соответствующие зависимости между напряжениями на выходах и напряжением на входе, в состав которого входят звенья деления, умножения и ограничения. Для управления и регулирования скорости применяется регулятор скорости, на вход которого подается заданное значение скорости с выхода задатчика интенсивности и действительное значение скорости ротора. Система регулирования предусматривает регулирование скорости ослаблением поля, для чего применены блоки деления, элемент ИЛИ, нелинейный элемент, блок возведения в квадрат и задатчик постоянного сигнала опорной скорости.

Однако указанное устройство, обеспечивающее работу с минимизацией реактивной мощности, требует применения нелинейных функциональных зависимостей в вычислительном устройстве, обеспечивающих рациональное соотношение проекций векторов тока и потока. Поэтому при формировании режимов имеется принципиальный недостаток в динамических свойствах, связанный с конечным быстродействием контуров регулирования токов. Инерционность каналов управления моментом, различная намагниченность машины по продольной и поперечной осям вносит нелинейность в зависимость момента от сигнала с выхода регулятора скорости в динамических процессах, так как нелинейные элементы в блоке формирования задания токов и в структуре машины работают в различных токах характеристики намагничивания. При формировании задания для токов используется модель магнитной цепи для каждого канала управления машиной. Поскольку любая модель является приближенной, фактический электромагнитный момент существенно отличается от заданного. Инерционность каналов управления моментом, различная намагниченность машины по продольной и поперечной осям вносит нелинейность в зависимость момента от сигнала с выхода регулятора скорости в динамических процессах, так как нелинейные элементы в блоке формирования задания токов и в структуре машины работают в различных точках характеристики намагничивания.

Имея неоспоримое достоинство, такая структура управления не решает вопрос линеаризации канала управления моментом, гарантируя только близость процессов с типовыми процессами линейных систем, требуя производить синтез, опираясь на положение теории нелинейных многосвязанных систем подчиненного регулирования.

Прямое и обратное преобразование координат, в которых представляются составляющие вектора состояния при реализации быстродействующих подчиненных контуров тока, сложный узел компенсации внутренних связей машины, неточности при реализации нелинейных функциональных зависимостей, необходимость значительных напряжений, обеспечивающих требуемый темп изменения тока индуктора, снижают надежность и вносят дополнительную погрешность в определение и формирование составляющих вектора состояния, уменьшают надежность и не позволяют реализовать режим работы с cos 1 в динамических процессах. Нарушение ортогональности векторов тока и потока в динамических процессах не позволяет полностью использовать возможность синхронной машины, уменьшая развиваемый момент и замедляя динамические процессы, что негативно сказывается на быстродействии всей системы управления. Серьезной проблемой является возможность ограничения при возмущении одного из замкнутых контуров САР в соответствии с существующей нелинейностью, нарушая начальные условия и вызывая отклонение от типовых процессов, снижая динамические и энергетические показатели качества электропривода. Для исключения этих режимов в [3] предлагается ставить ограничители темпа нарастания составляющих вектора состояния, что усложняет структуру управления, но не позволяет полностью решить эту проблему в динамических процессах.

Техническим результатом изобретения является создание электропривода с синхронным двигателем, имеющим более высокое быстродействие, высокую надежность и высокие энергетические показатели.

Указанный технический результат достигается тем, что электропривод с синхронным двигателем с многофазной обмоткой на статоре и однофазной обмоткой на роторе для возбуждения по продольной оси, содержащий преобразователь для питания статорных обмоток двигателя, вход которого соединен с выходом блока прямого преобразования, управляемого от формирователя гармонических функций угла поворота системы координат, выход которого соединен с соответствующими входами блока прямого преобразования, регулируемый возбудитель для питания обмотки ротора соединен с выходом регулятора тока возбуждения, первый вход которого соединен с датчиком тока возбуждения, регулятор скорости, первый вход которого соединен с формирователем задания скорости, второй вход соединен с датчиком скорости, третий вход регулятора скорости соединен с выходом первого узла ограничения, вход которого соединен с выходом регулятора скорости, два датчика тока статора для трехфазной машины, снабжен типовым блоком вычисления модуля тока статора, вход которого соединен с двумя датчиками тока статора, выход его соединен с входом второго резисторного делителя, выход которого соединен с вторым входом регулятора тока возбуждения, выход блока вычисления модуля тока также соединен с первым входом узла умножения, второй вход узла умножения соединен с выходом датчика скорости, выход узла умножения соединен с входом первого резисторного делителя, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход блока вычисления модуля тока статора также соединен с вторым входом делителя блока деления, первый вход блока деления соединен с первым входом первого сумматора, выход первого сумматора соединен с входом второго узла ограничения, выход второго узла ограничения соединен с первым входом преобразователя координат, второй вход преобразователя координат соединен выходом первого узла выпрямителя, вход которого соединен с выходом второго узла ограничения, выход узла первого выпрямителя соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом регулятора возбуждения, первый вход сумматора соединен с выходом второго выпрямителя инвертора, вход которого соединен с вторым входом первого сумматора и выходом первого резисторного делителя.

На чертеже приведена структурная схема электропривода.

Предлагаемое устройство содержит синхронный двигатель СД 1 с трехфазной обмоткой на статоре и однофазной обмоткой на роторе, ось которой совпадает с продольной осью ротора (без демпферных обмоток), Кп линеаризованный статический преобразователь 2 для питания статорных обмоток, который на чертеже показан в виде трех однофазных преобразователей, Кпf - регулируемый возбудитель 3 для питания обмотки ротора, V типовой формирователь гармонических функций 4 (sin и cos) угла поворота, повернутый относительно продольной оси ротора машины на угол (x 135o), выполненный, например, в виде датчика положения, установленного на роторе, w датчик скорости 5 ротора, например тахогенератор постоянного тока, блок прямого преобразования 6 ПК со входами для прямого и выпрямленного сигнала управления (Uy[Uy]), М типовой блок вычисления модуля вектора тока 7, блок деления 8, узел умножения 9, РC регулятор скорости 10, первый узел ограничения 11 выхода регулятора скорости, второй узел ограничения 12, первый Koc-резисторный делитель 13, выпрямитель 14, два датчика тока 15 статора, второй KI резисторный делитель 16, который соединен с входом регулятора тока PT возбуждения 17, второй вход которого соединен с датчиком тока возбуждения 18, первый сумматор 19, выпрямитель-инвертор 20, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 21.

Синхронный двигатель 1, в две фазы которого включены два датчика 15 тока статора, соединен с преобразователем 2, фазными линеаризованными статическими преобразователями Кп, входы которых соединены с соответствующими выходами преобразователя 6 координат ПК. Обмотка возбуждения СД, последовательно с которой включен датчик тока возбуждения 18, соединена с выходом Кп регулируемого возбудителя 3, который соединен с выходом пропорционального РТ регулятора тока 17. Первый вход РТ пропорционального регулятора 17 соединен с выходом датчика тока возбуждения 18, имеющий коэффициент передачи K1f, а второй вход соединен с выходом KI резисторного делителя 16, вход которого соединен с выходом узла M блок вычисления модуля вектора тока 7, третий вход соединен с выходом сумматора 21. Первый вход ПК преобразователя координат 6 соединен с выходом узла ограничения 12, вход которого соединен с выходом сумматора 19, а второй вход соединен с выпрямителем 14, вход которого соединен с выходом узла ограничения 12. ПК-6 ориентирован относительно продольной оси ротора синхронной машины под углом x = (/2+/4), с помощью датчика положения 4, соединенного с соответствующими входами ПК преобразователя координат 6. Выход М вычислителя модуля 7, входы которого соединены с двумя датчиками фазных токов статора 15, соединен с первым входом узла 9 умножения и с вторым входом делителя 8, второй вход узла умножения 9 соединен с выходом датчика скорости 5, а его выход соединен с резисторным делителем Кос 13, выход которого соединен с входом сумматора 19, второй вход сумматора 19 соединен с выходом блока деления 8, а его выход соединен с звеном ограничения 12. Первый вход блока деления 8 соединен с выходом регулятора РС скорости 10. Выход регулятора РС скорости также соединен с входом узла ограничения 11, первый вход РС соединен с формирователем задания скорости, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости 5, третий вход соединен с выходом узла ограничения 11. Выход делителя 13 соединен с входом выпрямителя 20, вход которого соединен с первым входом сумматора 21, второй вход сумматора 21 соединен с выходом выпрямителя 14, а выход сумматора соединен с соответствующим входом регулятора РТ тока 17.

Устройство работает следующим образом. В синхронной машине, математическое описание которой в неподвижных осях и представлено ниже питание статорных обмоток осуществляется от линеаризованного преобразователя частоты 2, представленного в виде безинерционного звена. Для того чтобы абстрагироваться от процессов, протекающих в силовом преобразователе, питающем двигатель, электромагнитные процессы анализируются по первой гармонике. Питание обмотки возбуждения осуществляется от регулируемого возбудителя 3. Преобразование системы координат a и для терхфазной машины осуществляется в узле 6 ПК, обеспечивающий преобразование координат d и q в a и и преобразования вида UA U; 



где Uyf сигнал управления для канала индуктора;

; P скорость вращения ротора и число пар полюсов;

R; Rf; If активное сопротивление обмоток машины и ток индуктора;

I; Kn; Knf приведенное значение момента инерции и коэффициенты усиления преобразователей по напряжению; составляющие вектора полного потокосцепления имеют вид:



где Lm взаимная индуктивность обмоток статора и индуктора;

I вектор тока статора;

I; I соответственно проекции этого вектора в осях a и ;

U вектор сигнала управления статора, это есть Uys, Kn;

U; U соответственно проекции этого вектора в осях a и ;

Lmq; Lmd главные индуктивности обмотки статора при совпадении продольной и поперечной оси ротора с осью симметрии обмотки статора;

L индуктивность рассеяния обмотки статора.

Регулируя потокосцепление индуктора jr, возможно организовать режим работы, обеспечивающий одинаковые мгновенное значение проекций вектора потокосцепления и проекций вектора тока статора. Ориентируя вектор сигнала управления Uys относительно продольной оси ротора синхронной машины под углом = (/2+/4) с помощью датчика 4 положения, вектор потокосцепления статора ориентируется ортогонально вектору тока с помощью определенной организации управления канала индуктора.

Для этого управление КП регулируемого возбудителя 3 осуществляется от пропорционального РТ регулятора тока 17, выход которого соединен с входом возбудителя 3. Первый вход РТ регулятора 17 соединен с выходом датчика тока возбуждения 18, имеющего коэффициент передачи KI, а второй вход соединен с выходом М блока вычисления модуля вектора тока 7 через K1 резисторный делитель 16, третий вход соединен с выходом сумматора 21, на выходе которого формируется задание для потокосцепления ротора.

Для обеспечения минимума реактивной мощности предлагается непосредственно управлять фазными напряжениями статора с помощью ПК преобразователя координат 6, первый вход которого соединен с выходом сумматора 19 через узел ограничения 12, а второй вход соединен с выходом узла ограничения 12 через выпрямитель 14, ориентируя вектор сигнала управления относительно продольной оси ротора синхронной машины под углом = (/2+/4) с помощью датчика положения 4, соединенного с соответствующими входами ПК преобразователя координат.

Uуs= A*()Uу (3)

матрица координатных преобразований системы управления;

угол поворота ротора двигателя.

При условии компенсации ЭДС и равном значении проекций вектора потокосцепления статора фазные токи в квазиустановившемся режиме имеют вид:



Подставляя (4) в выражение (2), получим значение проекций вектора потокосцепления статора при организации задания (3).



В рассматриваемой структуре управления для обеспечения равенства проекций вектора потокосцепления статора (2) предлагается регулировать потокосцепление индуктора

r= d-LId+LfIf,

где Lf индуктивность рассеяния обмоток возбуждения;

d= r-LfIf проекция вектора основного потокосцепления;

d= d+LId проекция вектора потокосцепления статора, значение d и Id рассмотрено далее в выражениях (16) и (17) таким образом, чтобы во всех режимах выполнялось равенство:

r+LId-LfIf= q

или в соответствии с (4):



при этом: 

где модуль вектора тока.

Для трехфазной машины с блоками IA, IB, IC

.

Выделение модуля тока происходит в 7 блоке М, входы которого соединены с двумя датчиками фазных токов статора 15. При выполнении условий (6) выражение (5) преобразуется в вид:



а его производная имеет вид:



В соответствии с рассмотренным можно утверждать, что при выполнении условий (6) и организации вектора управляющего воздействия (3) вектор потокосцепления статора машины ортогонален вектору тока, обеспечивая выполнение условий минимизации реактивной мощности (3).

Q = p(I+I) = 0 (9)

Процессы в цепи статора в соответствии с (1) в квазиустановившемся режиме можно описать выражением:



где Lq= (Lmq+L); Ld= (Lmd+L).

Значение активной мощности (3):

P = UI+UI

при общепринятых допущениях в соответствии с (4) и (10) имеет вид:

P = pLmqI2+RI2= M+MR/pLmq.

Электромагнитный момент в соответствии с (1), (4), (7) можно описать выражением: M = pLqI2m (11).

Так как сигнал с выхода регулятора РС скорости 10, первый вход которого соединен с формирователем задания скорости, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости 5, третий вход соединен через узел ограничения 11 с его выходом, позволяя ограничивать выход регулятора 10, определяет значение момента (4), то для линеаризации канала управления моментом, организации реверсивных режимов и компенсации ЭДС организовано задание для фазных напряжений в соответствии с (3), чертеж:



где Upc; Koc выход сигнала регулятора скорости 10 и коэффициент обратной связи узла 13.

Условия компенсации ЭДС обеспечиваются выполнением равенства:

pLq KocKn (13)

Непосредственное управление фазными напряжениями статора дает возможность уменьшить количество замкнутых контуров в каналах управления, что позволяет повысить быстродействие и упростить алгоритм всей системы управления.

Избегая трансцендентных уравнений, которые неизбежно возникают при анализе динамических процессов в неподвижной системе координат, умножим выражение для процессов в цепи статора системы уравнений (1) на матрицу прямого преобразователя:



где 

В соответствии с выражениями (4) и (7):



Рассмотрим возможность выполнения условий (6), реализация которых позволяет обеспечить равенство проекций вектора потокосцепления статора.

Учитывая взаимное влияние канала статора по продольной оси и канала индуктора, для обеспечения равного быстродействия каналов управления вектором тока машины, позволяющего сохранить ортогональность векторов тока и потокосцепления статора в динамических процессах независимо от начальных условий, при организации задания для каналов статора (12), поступающего на узел 6 ПК, предлагается управляющее воздействие для канала индуктора сформировать в виде:



задание для потокосцепления индуктора: Kif; KI; K - коэффициенты обратной связи по току возбуждения, статора и коэффициент пропорционального регулятора возбуждения.

В соответствии с (1) и (19) процессы в замкнутом канале управления потокосцепления индуктора при выполнении условий (13) можно описать выражением:



Синтез его следует производить из условий обеспечения равного быстродействия с каналом управления статора по поперечной оси (15) и обеспечения условий компенсации внутренних связей (13):

.

Условия для синтеза следующие:



где Lf собственная индуктивность обмотки возбуждения,

которые всегда можно выполнить, регулируя параметры KI и Kif синтезируемого контура канала возбуждения.

В соответствии с (21) выражение (20) можно привести к виду:



В соответствии с (6) и (17)



Процессы в канале индуктора при выполнении условий (23) в соответствии с (22) можно привести к виду:



При выполнении условий (21) и (23) соотношения (17) сохраняются и в динамических процессах, так как одинаковы начальные условия для всех каналов управления машиной.

Динамические процессы в каналах управления статора при управляющих воздействиях (12) и (18), выполнении условий компенсации ЭДС (13) имеют вид:



позволяют утверждать, что при быстродействии замкнутого контура потокосцепления индуктора, определяемом параметрами регулятора РТ, равном быстродействию электромагнитных процессов канала управления статора по поперечной оси, значение тока возбуждения в соответствии с (24) и (25):



обеспечивает соответствие выражения (6), а следовательно, и одинаковое изменение проекций вектора тока статора (25) в динамических процессах, обеспечивая выполнение условий (9) независимо от начальных условий.

Процессы в канале управления статором (1) при управляющих воздействиях (3) и (18) в силу выполнения условий ортогональности векторов потокосцепления и тока можно представить в сколярной форме:



где US мгновенное значение модуля вектора напряжения. Выражение (25) можно преобразовать в вид:



В соответствии со значением момента (11) его производная имеет вид:



Умножая выражение (27) на модуль вектора тока, в соответствии с (11) и (28) выражение для мгновенного значения потребляемой мощности обмотками статора можно записать в виде:



где в левой части мощность, затрачиваемая на организацию магнитного потока и потерь на активном сопротивлении статорных обмоток, в правой части

полная мощность и мощность на валу машины. Одной из проблем при синтезе систем управления, обеспечивающих минимум реактивных потерь, является необходимость значительных энергетических затрат на изменение потокосцепления индуктора при формировании электромагнитного момента СД в динамических процессах.

Поэтому представляет интерес оценка необходимого напряжения обмотки возбуждения в рассматриваемой структуре управления СД в сравнении с напряжением обмоток статора при обеспечении стандартного характера протекания переходных процессов.

В соответствии с (24), (25) и (27) после преобразований можно получать соотношения для мгновенного значения напряжения возбуждения (1):



где Es= pLqIm.

В соответствии с (26), (29) и (30) значение мгновенной мощности, потребляемой обмоткой индуктора, можно описать выражением



Из выражений (29), (30) и (31), задаваясь необходимым темпом изменения процессов в цепи статора и допустимой мощностью на валу машины, можно определить напряжение статора и индуктора в соответствии с конструктивными параметрами машины.

Выражение (27) можно привести к виду, определяющему зависимость момента от выхода сигнала с регулятора скорости:



описываемому инерционным звеном первого порядка с постоянной времени, в два раза меньше постоянной времени каналов регулирования токов, так как потокосцепление статора изменяется пропорционально току, а его формирование осуществляется с помощью тока индуктора (26).

Работа СД в предлагаемой к рассмотрению системе управления имеет особенности, позволяющие рационально использовать положительные качества синхронной машины.

При общепринятых допущениях максимальная скорость вращения машины в рассматриваемой системе управления теоретически не ограничена при идеальных холостом ходе и напряжении статора, стремящемся к нулю. С ростом нагрузки при стабилизации скорости вращения происходит рост вектора напряжения (27) и мощности (29), (31) потребляемой машиной:



Ограничивая на необходимом уровне сигнал управления (12), поступающий на преобразователь координат с помощью звена ограничения 12, обеспечим ограничение напряжения (27):



где Uогр ограниченное напряжение статора при ограничении сигнала управления Uyогр (12).

Формируя задание для канала возбуждения в виде (18), соединив выход узла 13 делителя Кoc с входом выпрямителя инвертора 20, выход которого соединен с первым входом сумматора 21, второй вход сумматора 21 соединен с выходом выпрямителя 14, а выход сумматора соединен с соответствующим входом регулятора РТ тока 17, выполняя условия (13), в соответствии с (24) и (25) обеспечим одинаковые начальные условия для каналов управления статора и потокосцепления ротора в режиме ограничения напряжения:



Ограничивая напряжение, выбирая порог ограничения узла 12 и ток, возможно ограничивать мощность машины при обеспечении cos = 1.

Исходные уравнения для синтеза регулятора скорости имеют вид:



В соответствии с (38) в регуляторе РС скорости 10 следует применить ПИД-регулятор и синтезировать как одноконтурную систему регулирования скорости (5), обеспечивая более высокое быстродействие, чем системы подчиненного регулирования. В соответствии с выражением (32) видно, что быстродействие канала управления моментом высокое, обеспечивая линейную зависимость момента от выхода регулятора скорости. В соответствии с выражениями (24-26) и 29 можно утверждать, что cos = 1 сохраняется в динамических процессах, максимально используя энергетические затраты при формировании меонта, что существенно повышает энергетические показатели по сравнению с прототипом. В соответствии с (30) и (31) видно, что канал возбуждения не требует значительных напряжений в динамических процессах, так как при сохранении ортогональности векторов тока и потокосцепления статора в динамических процессах плодотворно сказывается размагничивающее действие реакции якоря, что повышает надежность. К тому же непосредственное управление фазными напряжениями статора дает возможность уменьшить количество замкнутых контуров в каналах управления, что позволяет повысить быстродействие и упростить алгоритм всей системы управления, что в конечном итоге также повышает надежность в соответствии с поставленной задачей. Таким образом, предложенный электропривод имеет более высокое быстродействие, надежность и энергетические показатели. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электропривод с синхронным двигателем с многофазной обмоткой на статоре и однофазной обмоткой на роторе для возбуждения по продольной оси, содержащий преобразователь для питания статорных обмоток двигателя, вход которого соединен с выходом блока прямого преобразования, управляемого от формирователя гармонических функций угла поворота системы координат, выход которого соединен с соответствующими входами блока прямого преобразования, регулируемый возбудитель для питания обмотки ротора соединен с выходом регулятора тока возбуждения, первый вход которого соединен с датчиком тока возбуждения, регулятор скорости, первый вход которого соединен с формирователем задания скорости, второй вход соединен с датчиком скорости, третий вход регулятора скорости соединен с выходом первого узла ограничения, вход которого соединен с выходом регулятора скорости, два датчика тока статора для трехфазной машины, отличающийся тем, что снабжен типовым блоком вычисления модуля тока статора, вход которого соединен с двумя датчиками тока статора, выход его соединен с входом второго резисторного делителя, выход которого соединен с вторым входом регулятора тока возбуждения, выход блока вычисления модуля тока также соединен с первым входом узла умножения, второй вход узла умножения соединен с выходом датчика скорости, выход узла умножения соединен с входом первого резисторного делителя, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход блока вычисления модуля тока статора также соединен с вторым входом делителя блока деления, первый вход блока деления соединен с выходом регулятора скорости, выход блока деления соединен с первым входом первого сумматора, выход первого сумматора соединен с входом второго узла ограничения, выход второго узла ограничения соединен с первым входом преобразователя координат, второй вход преобразователя координат соединен с выходом первого узла выпрямителя, вход которого соединен с выходом второго узла ограничения, выход узла первого выпрямителя соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с третьим входом регулятора возбуждения, первый вход сумматора соединен с выходом второго выпрямителя инвертора, вход которого соединен с вторым входом первого сумматора и выходом первого резисторного делителя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru