Что такое двухзонный двигатель

Двухзонное регулирование электропривода постоянного тока

Методические указания к выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Электромеханические системы» для студентов

специальности 210100 всех форм обучения

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники,

технологии и управления

Двухзонный электропривод (ЭП) – это такой электропривод, в котором изменение скорости осуществляется как ниже, так и выше номинальной.

Цель работы: исследование двухзонного регулирования для электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ).

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

В электроприводе (ЭП) постоянного тока регулирование ниже номинальной скорости осуществляется за счет изменения напряжения на якоре, а регулирование выше номинальной скорости – за счет ослабления поля двигателя. Поэтому двухзонный электропривод состоит из двух подсистем: одна изменяет напряжение на якоре, другая изменяет поле двигателя. Управление этими подсистемами может быть зависимым и независимым. Современные системы электроприводов зависимые, т.е. ослабление поля начинается при достижении напряжения или ЭДС на якоре номинальных значений.

Работа электропривода с двухзонным регулированием скорости в общем случае характеризуется следующей системой уравнений:

,

,

где JΣ – суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя,

Мс – статический момент нагрузки, Н·м;

М – электромагнитный вращающий момент двигателя, Н·м;

е – ЭДС двигателя, В;

еПР – ЭДС преобразователя, В;

ω – скорость вращения двигателя, с -1 ;

I – ток якоря двигателя, А;

iВ – ток в обмотке возбуждения, А;

iВТ – вихревые токи, А;

Wв – количество витков обмотки возбуждения;

Ф – магнитный поток, Вб;

s – коэффициент неполного сцепления.

На основании данных уравнений строится структурная схема системы двухзонного регулирования, состоящая из объекта управления (ДПТ НВ) и управляющего устройства (рис.1). На рисунке приняты следующие обозначения:

Uзс – напряжение задания скорости;

РС – регулятор скорости с передаточной функцией Wрс;

РТЯ – регулятор тока якоря с передаточной функцией Wртя;

ТПЯ – тиристорный преобразователь якоря;

kтпя – коэффициент усиления преобразователя якоря;

Тµ – постоянная времени преобразователя якоря;

ДС – датчик скорости с коэффициентом передачи kдс;

ДТЯ – датчик тока якоря с коэффициентом передачи kдтя;

Рис.1. Структурная схема системы двухзонного регулирования

ЯЦ – якорная цепь двигателя;

Rэ – полное сопротивление якорной цепи;

Tэ – электромагнитная постоянная времени двигателя;

JΣ – суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя;

Uзэ – напряжение задания ЭДС;

РЭ – регулятор ЭДС с передаточной функцией Wрэ;

РП – регулятор потока возбуждения с передаточной функцией Wрп;

ТПВ – тиристорный преобразователь возбуждения;

kтпв – коэффициент усиления преобразователя возбуждения;

Тµ – постоянная времени преобразователя возбуждения;

ДЭ – датчик ЭДС с коэффициентом передачи kдэ;

ВМ – выявитель модуля (нужен, т.к. ЭП реверсивный по якорю);

ДП – датчик потока с коэффициентом передачи kдп;

ОВ – обмотка возбуждения;

Твт – постоянная времени вихревых токов;

ТвΣ – суммарная постоянная времени обмотки возбуждения;

RвΣ – полное сопротивление цепи возбуждения;

Iв – ток возбуждения;

Iµ – ток намагничивания (часть тока возбуждения, идущая на создание магнитного потока);

kф – динамический коэффициент связывающий изменение магнитного потока и тока возбуждения (кривая намагничивания двигателя).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с теоретическим материалом.

2. Определить расчетные параметры объекта управления и управляющего устройства.

3. Произвести синтез регулятора тока.

4. Произвести синтез регулятора скорости.

5. Произвести синтез регулятора потока.

6. Произвести синтез регулятора ЭДС.

7. Осуществить моделирование двухзонного электропривода в Simulink.

8. Составить отчет по работе.

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

Исходные данные. Исследуется двухзонный электропривод с ДПТ НВ марки 4ПФ132S мощностью 15кВт, параметры которого приведены в таблице 1.

Двигатель управляется от электропривода ЭПУ1М-2-4027Д УХЛ4, параметры которого приведены в таблице 2. Электроприводы унифицированные трехфазные серии ЭПУ1М предназначены для создания реверсивных и нереверсивных систем управления двигателями постоянного тока с одно- и двухзонным регулированием скорости. Структура условного обозначения приведена в Приложении.

Поскольку номинальное напряжение двигателя 220В, а электропривод питается от сети 380В используется трансформатор ТС-40, как рекомендуемый производителем к данному приводу. Параметры трансформатора приведены в таблице 3.

1) Определим расчетные параметры объекта управления и управляющего устройства.

где ωн – номинальная угловая скорость двигателя;

С – конструктивный коэффициент двигателя;

Iв – номинальный ток обмотки возбуждения (ОВ);

Rэ – полное сопротивление якорной цепи;

Rп – сопротивление преобразователя;

Lэ – полная индуктивность якороной цепи;

kтп – коэффициент усиления тиристорного преобразователя якоря;

kсхя – коэффициент схемы выпрямителя якоря (трехфазная мостовая);

Uуm – максимальное значение напряжения управления;

Тµ – постоянная времени преобразователя якоря;

kтпв – коэффициент усиления тиристорного преобразователя возбуждения; – коэффициент схемы выпрямителя возбуждения (однофазная мостовая);

Тµв – постоянная времени преобразователя возбуждения;

Тв – постоянная времени обмотки возбуждения;

Твт – постоянная времени вихревых токов;

Тэ – электромагнитная постоянная времени двигателя;

JΣ – суммарный момент инерции двигателя и механизма (приведенный к валу двигателя); Тм – электромеханическая постоянная времени двигателя.

2) Произведем синтез регулятора тока.

Структурная схема внутреннего контура тока представлена на рисунке ниже:

3) Произведем синтез регулятора скорости.

Структурная схема контура скорости представлена на рисунке ниже:

где Wрс – предаточная функция регулятора скорости; Тт – эквивалентная постоянная времени контура тока; kдс – коэффициент передачи датчика скорости; ωmax – максимальная угловая скорость двигателя (берем исходя из того что регулирование осуществляем до скорости 4000 об/мин).

Синтез регулятора скорости производился в соответствии с симметричным оптимумом.

В двухзонном АЭП при уменьшении потока уменьшается коэффициент в объекте регулирования контура скорости (за счет ослабления поля двигателя). Если контур скорости был оптимизирован на модульный оптимум, то эти изменения вызывают уменьшение частоты среза и уменьшение быстродействия, т.е. контур становится более демпфированным. При существующем уменьшении поля может произойти даже потеря работоспособности контура. Для того чтобы коэффициент в контуре скорости оставался неизменным при любом значении поля двигателя, на выходе регулятора скорости устанавливают делительное устройство, как показано на рисунке:

автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему: Система двухзонного регулирования скорости с двухступенчатым управлением электроприводом при ударном приложении нагрузки

Автореферат диссертации по теме «Система двухзонного регулирования скорости с двухступенчатым управлением электроприводом при ударном приложении нагрузки»

На правах рукописи

СЧ1 ЩИБОРИН Федор Гюрисопич

СИСТЕМА ДВУХЗОНИОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПРИ УДАРНОМ ПРИЛОЖЕНИИ НАГРУЗКИ

( Специальность 05.09.03 — Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование )

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре Автоматизированного электропривод,! Москонского Энергетического институт«! ( Технического университет«« ).

Научный руководитель — кандидат технических наук. доцент Ильяшенко Л. Л

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор

кандидат техниче« них паук, доцент Грехов В 11

Ведущее предприятие— АО Москвич

Защита диссертации состоится Ю ОКТЯБРЯ 1′)07 г в аудитории М —214 I 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета К — 0.53.16.01 Московского Энергетического института (Технического университета)

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направить п щнм выходом системы на работу с минимл.м.ними углами унраплеппя тириеторпым преобразователем.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Содержание работы доложено и обсуждено

1. На заседании кафедры Автоматизированного »лектропривода Московского энергетического института ( г. Могкна, 1995 г. ).

ГШгД! 1КДЦИ11- По материалам диссертационной работы опубликовано 7 печатные работы.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит и Т„р*р»(Т„р*р+ 1)+ И +

1,.(Р) кФ»(Ти*р+(Тя*р 4-1)41 )*8*Т„р^(Тпр*р + 1)

Передаточные функции системы с П — регулятором скорости с переменной уставкой по потоку:

щ(р) 4*Т„р*Яя*(Тя*р + 1 )*(2» Г,1р»р*(‘Г„р*р + 1)+ 1)

1,.(Р) 4.Т|1р»кФ*(Тм*р*(Тя.р+ 1)4 I)*(2*Т|1р«р*(Тпр»р + 1)+ 1)4

МР) 4*Т||р»(Тм»р*(Т1|*р + 1)4 1)*(2*Т|ф*Р*(Тп1>*Р 4 1)4 1) 1’„р(Р) ТМ.КЯ«(Т«*Р+ I)2

1 о = 2 * со0 Н11м .

Из анализа зависимостей видно, что с уменьшением величины ина,» величина 1/д та],» снижается, величины 1л и До)’ увеличиваются, чтс

объясняется снижением начального магнитного потока двигателя. Применени« систем с регуляторами скорости с переменной уставкой по потоку увеличивав! динамические величины напряжения и тока, но провалы скорости сохраняем на уровне, получаемом при ударном приложении нагрузки на номинально!» напряжении. Переход от П-регулятора скорости к ПИ-регулятору увеличивав колебания напряжения и тока. Исследования системы с ПИ — регуляторо* скорости показали, что снижении начального напряжения менее ( 0.55—0.6 ) ^ном» приводят к превышению тока системы выше допустимого предела 2.5 ‘л нпм’ Данные зависимости выделены кружочками.

Исследования системы на повышенных скоростях ( при ослабленио> магнитном потоке ) показали, что величина Пл тях’ будет пониженная и сравнению с аналогичной величиной на основной скорости Это объясняете

Читать еще:  В антифриз попало масло с двигателя что делать

ослабленным магнитным потоком и, как следствие, повышенной величиной Тм при постоянной Т, , то есть повышенным отношением Т„ / Т, . При работе системы на повышенных скоростях с применением данного метода необходимо быть осторожными, так как при снижении относительного начального напряжения от 1 до 0.5 относительный магнитный поток двигателя ослабляется от 0.5 до 0.25 .

На основании полученных зависимостей были определены границы целесообразного применения метода двухступенчатого управления полем со снижением начального напряжения, оптимальная величина которого составляет 0.75 — 0.95 от номинала.

В третьей главе диссертации были разработаны и исследованы способы вывода системы на номинальное напряжение и требуемый магнитный поток при условии, что динамические колебания скорости минимизированны.

Рассматривались следующие варианты: 1 —воздействие подается только н.| вход цепи возбуждения: л)’ скачкообразно; б), постепенно ( линейио ), 2 воздействие подсетей одноыромишш как ни и ход ц ыли составлены передаточные функции W ( р ) = и ( р > / чя1 „ ( р ! Однако как и в первой части процесса исследования проводились но программе. Регистрировались экстремальные величины параметров системы максимум относительного динамического напряжении ил тлх2 ‘ , ток,] 1д тя,2 ‘ , минимум относительного динамического тока 1л ,,lmJ ‘ , максимум относительного динамической» перепада скорости Лшлнн2 » п зависимости от Ull()4’ при подаче возмущающего воздействии в цепь возбуждения скачком.

Зависимости UA тях2 ‘ и Ладии2 ‘ от ии о

Тпп2 — время переходного процесса ( нарастания и„ , ) при выводе системы на номинальное напряжение во второй части цикла.

Для других систем и вариантов получаются аналогичные зависимости.

Из этих зависимостей видно, что при скачкообразном изменении и„ „ колебания скорости будут максимальны. При увеличении же времени переходного процесса, то есть при более плавном изменении ивх , они будут сводиться к нулю. При работе системы на повышенных скоростях колебания будут меньше. Для различных регуляторов скорости эти величины почти одинаковы.

Исследование вариантов с наличием дополнительной корректирующей обратной связи по скорости показало аналогичные экстремальные величины.

Применение систем с регуляторами скорости с переменной уставкой по потоку ( штриховые зависимости ) показывает более сильное увеличение колебательности системы ( при глубоком снижении начального напряжения величина минимального тока принимает отрицательные значения ).

Однако основное различие этих вариантов заключается в том, что в системе без дополнительной корректирующей обратной связи по скорости и с регулятором скорости с постоянной уставкой по потоку статичм системы меняется, и скорость выходит на величину, которая была бы при ударном приложении нагрузки при номинальном напряжении. Такую систему можно применять только тогда, когда технологические требования к системе

допускают или даже « приветствуют » изменение статической ошибки по скорости при выводе системы на номинальное напряжение.

Если же технология не допускает какого-либо отклонения величины статического перепада скорости после проведения ударного приложения нагрузки, то необходимо использовать или вариант с регулятором скорости с переменной уставкой по потоку или при невозможности осуществления такого регулятора применять дополнительную корректирующую обратную связь по скорости на вход цепи якоря при выводе системы на номинальное напряжение. Такие системы исключают изменение статической ошибки по скорости.

В варианте с регулятором скорости с переменной уставкой по потоку система работает на скорости, которая была бы получена при ударном приложении нагрузки при номинальном напряжении. Система с регулятором скорости с постоянной уставкой по потоку с включением дополнительной корректирующей обратной связи по скорости остается работать на скорости, которая будет получена в первой части цикла при ударном приложении нагрузки. При использовании такой системы необходимо быть осторожными при уменьшении времени начала вывода системы на номинальное напряжение, так как в случае сильной колебательности системы и малом граничном времени скорость может оказаться на случайной величине.

В диссертации рассматривалась также реакция системы на внезапное падение напряжения сети. Было показано, что управлением магнитного потока скорость системы после некоторых динамических колебаний удается поддержать на прежней величине.

Четвертая глава посвяшена вопросам технической реализации и экономической оценки действия нового принципа управления.

В диссертации рассматриваются два варианта возможной технической реализации метода двухступенчатого управления электроприводом.

В случае проектирования новой системы на вход обычной системь электропривода ( на входы цепи якоря и цени возбуждения ) имеете задатчиков интенсивности или всей системы управления предлагаете> подключить командоаппарат ( микропроцессор ) , который и будет управлял всем процессом ( рис. 12 ).

Реализации метода днухступенча того управлении электроприводом н >

. Исследована первая часть процесса — ударное приложение нагрузки и различных начальных напряжениях. Ныли определены (раницьг ложного применения данного метода и показано, что наиболее юсообразной зоной применения данного принципа управления является гервал относительных начальных напряжений 0.75-0.95 от номинала, ггри орых величина максимума динамического напряжения будет наиболее [чка к статической величине, а провал в скорости также будет оптимальным.

Из полученных результатов также видно, что если и не удается ностью ликвидировать запас на динамическое напряжение, то его тем не гее удается сократить.

6. Была разработана и изучена вторая часть процесса — вывод системы номинальное напряжение и соответствующий заданной скорости магнитный

Получены зависимости, показывающие, что при выводе систем колебания скорости зависят от темпа нарастания входного сигнала це O.Htt 0.94 прогни O.fit) 0U5 у существуют систем и, следовательно, с более высокими энергетическими показателя системы, потреблять из сети меньше рективной мощности

10. Установлено, что коэффициент мощности cos Похожие работы

Способ энергоэффективного двухзонного регулирования скорости асинхронного двигателя в системе прямого управления моментом

Владельцы патента RU 2587162:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в промышленности и на транспорте в системах электропривода с прямым управлением моментом асинхронных двигателей (АД). Техническим результатом является обеспечение энергоэффективного двухзонного регулирования асинхронного двигателя при более полном использовании двигателя по нагреву и мощности. В способе двухзонного регулирования скорости асинхронного двигателя используют прямое управление моментом (Direct Torque Control — DTC), при этом определение ограничения задания на момент, вычисленного регулятором скорости, производится путем деления заданной мощности на частоту вращения ротора двигателя, причем величина заданной мощности определяется в зависимости от температуры обмоток статора двигателя, вычисляемой по модели или измеряемой датчиком температуры, и может принимать три фиксированных значения: 1) Рзн; 2) Рзн; 3) Рз ° (фиг. 2).

Система DTC обладает высоким быстродействием и, в то же время, в ней не требуются необходимые при реализации векторного управления преобразователи координат, регуляторы составляющих тока статора, блоки компенсации перекрестных обратных связей АД, организация широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Кроме того, система более устойчива к возмущениям и неточности информации о переменных состояния объекта управления, чем векторная система. Однако для систем DTC недостаточно проработаны энергосберегающие способы управления двигателями, что не позволяет полостью реализовать все преимущества DTC.

Задачей изобретения является реализация энергоэффективного двухзонного регулирования асинхронного двигателя в системе прямого управления моментом при наиболее полном использовании двигателя по нагреву и мощности.

Технический результат достигается тем, что в данном способе, использующем прямое управление моментом, определение ограничения задания на момент, вычисленного регулятором скорости, производится путем деления заданной мощности на частоту вращения ротора двигателя, причем величина заданной мощности определяется в зависимости от температуры обмоток статора двигателя, вычисляемой по модели или измеряемой датчиком температуры, и может принимать три фиксированных значения:

1) Рзн; 2) Рзн; 3) Рз Рн;
3) Рз Изобретение относится к способам для управления тяговой системой транспортных средств с электротягой. Способ управления асинхронными тяговыми двигателями включает вычисление текущих значений электромагнитного момента и потокосцепления статора в блоке DTC (Direct Torque Control) по двигателю первой оси тележки.

Двухзонный вентильный электродвигатель Советский патент 1984 года по МПК H02K29/00

Описание патента на изобретение SU1073851A1

: эо ел Изобретение относится к области электротехники, в частности к элек рическим машинам для регулируемого электропривода переменного тока, может быть использовано в металлор жущих станках. Известен двухзонный вентильный электродвигатель, состоящий из зависимого выпрямительно-инверторног преобразователя частоты со звеном Постоянного тока, синхронной машин С электромагнитным возбуждением и управляемого выпрямителя для питан Обмотки возбуждения синхронной машины. Поддержание заданной скорос Вращения осуществляется путем воздействия на углы управления выпрямителя 3 аналогично электроприводам постоянного тока. В режиме регулирования с ослабленным полем ЭДС обмоток синхронной машины поддерживается на заданном уровне; ослабление поля происходит в функции ско рости вращения. Особенностью работы вентильного электродвигателя в режиме с ослабленным полем является то, что с ростом скорости вращения увеличивается коммутационное сопротивление фаз, а ЭДС вращения и коммутирующая ЭДС фаз остается, неизмен ной . Поэтому при некоторой скорост вращения возможно нарушение коммутации, прорыв инвертора и отключение .вентильного электродвигателя защитой. Для исключения данного явл ния при ослаблении потока возбуждения необходимо увеличивать угол рег лирования тиристоров инвертора tl Недостатком вентильного электродвигателя является дискретное регулирование угла управления инвертором при постоянстве ЭДС синхронной машины, что приводит к значительным колебанием тока нагрузки в пределах данной ступени скорости вращения вследствие изменения угла коммутации и сдвига первых гармоник ЭДС и тока фаз синхронной машины. Закон регулирования скорости с постоянством мощности здесь не выпол няется, что приводит к завышению установленной мощности и габаритов вентильног:р электродвигателя. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухзонный вентильный электродвигатель, в котором углы открывания тиристоров инвертора изменяются непрерывно по оптимальному закону в функции скорости и тока нагрузки, а регулирование тока возбуждения осуществляется в функции величины амплитуды ЭДС фаз синхронной м шяины Двухзонный вентильный электродвигатель имеет управляемый выпрямитель который подключен через инвертор к синхронной машине. Обмотка возбуж дения синхронной машины питается от управляемого выпрямителя. Выходы трансформатора напряжения, датчика тока подключены к системе фазового управления и.регулирования выпрямителя . К управляющим электродам тиристоров выпрямителя и инвертора подключены выходы систем и импульсного управления, входы которых подключены к выходу блока сдвоения импульсов управления, предназначенного для обеспечения одновременного открывания соответствующих тиристоров выпрямителя и инвертора в режиме прерывистых токов. Входы блока сдвоения импульсов подключены к выходу систем регулирования выпрямителя и инвертора. Вход регулятора пуска подключен к датчику скорости вращения и положения ротора. Входы блока фазового управления инвертора через логическое стройство выбора угла управления инвертора соединены с выходом блока задания углов управления тиристоров инвертора, состоящего из генератора пилообразных напряжений и управляющего органа. Входы блока подключены к датчику тока нагрузки и через пороговый элемент и согласующий усилитель — к датчику скорости. Общая точка порогового элемента и входа блока подключена через пороговый элемент к общей точке схемы. . Вход cHCTeNoj импульсно-фазового управления выпрямителя подключен к выходу регулятора тока возбуждения. Вход системы подключен также через регулятор амплитуды фаз синхронной машины и датчик амплитуды ЭДС фаз синхронной машины к зажимам синхронной машины С2. Однако в вентильном электродвигателе затруднена настройка оптимгшь ного режима работы вентильного электродвигателя во второй зоне регулирования .скорости ( с постоянством мощности). Действительно, для сохранения постоянства мощности для заданного тока нагрузки необходимо регулировать углы управления тиристорами инвертора так, чтобы напряжение на входных зажимах инвертора сохранялось приблизительно постоянным (если пренебречь падениям напряжения в тиристорах инвертора, коммутационных и фазах синхронной машины). При этом закон изменения углов управления тиристорами инвертора в вентильном электродвигателе зависит от коэффициента усиления согласующего усилителя, уставок пороговых элементов и величины входного сопротивления управляющего органа. Поэтому подобрат их оптимальные соотношения в случае отклонения параметров синхронной машины от расчетных довольно сложно. Кроме того, проверить правильность регулировки режимов работы во второй зоне можно лишь на вращающейся машине, скорост которой достигает 4000 об/мин и более. Для изменения параметров со гласующего усилителя и уставок пороговых элементов приходится неоднократно отключать и включать элек тропривод с вентильным электродвигателем, причем работающим под нагрузкой, так как углы управления ти ристорами инвертора зависят также и от тока нагрузки. Цель изобретения — снижение трудоемкости настройки электропривода с двухзонным вентильным электродвигателем для работы его во второй зо не с постоянством мощности. Указанная цель достигается тем, что в двухзонный вентильный электро двигатель, содержащий синхронную ма шину, обмотки фаз которой подключены через управляемый инвертор и управляемый выпрямитель к сети переменного тока, блок заданияуглов управления тиристорами инвертора, выход которого подключен к входу блока фазового управления инвертором, введен источник смещения и регу лятор выпpя ffleннoгo напряжения инвертора, выход которого подключен к входу блока задания угла управления тиристорами инвертора, его первый вход подключен через датчик выпрямленного напряжения инвертора к зажимам постоянного тока инвертора, а второй вход — к источнику смещения. Благодаря введенному регулятору выпрямленного напряжения инвертора настраивается уже не зависимость из менения углов управления тиристоров инвертора в функции изменения скорости двигателя, а лишь значение максимального напряжения инвертора, которое определяется величиной напряжения смещения на входе регулятора выпрямленного напряжения и может быть выставлено с помощью регул руемого резистора прямо на вращающемся электродвигателе. Угль управления тиристорами инвертора в этом случае всегда соответствуют оптимальным, когда на выходе инвертора поддерживается максимсшьное напряже ние, соответствующее максимальной мощности электродвигателя. На фиг. 1 представлена принципиальная схема вентильного электро двигателя; на фиг. 2 — графики изменения выпрямленного напряжения ин вертора, амплитуды ЭДС фаз и тока возбуждения в зависимости от скорос ти вращения двигателя. Вентильный электродвигатель соде жит синхронную машину 1, обмотки фа которой подключены через управляемый инвертор 2 и управляемый выпрямитель 3 к сети переменного тока, блок 4 задания углов управления тиристоров инвертора, выход которого соединен с входом блока 5 фазового управления инвертором, регулятор 6 выпрямленного напряжения инвертора 2 выход которого подключен на вход блока 4 задания углов управления тиристоров инвертора, его первый вход подключен через датчик 7 выпрямленного напряжения инвертора к зажимам постоянного тока инвертора 2, а второй вход — к источнику смещения. Обмотка возбуждения синхронной машины 1 питается от управляемого выпрямителя 8. Выходы трансформатора напряжения 9, датчика тока 10 подключены к системе 11 фазового управления и регулирования выпрямителя 3. К управляющим электродам тиристоров выпрямителя 3 и инвертора 2 подключены выходы систем 12 и 13 импульсного управления выпрямителем инвертором, входы которых подключены к выходу блока 14 сдвоения импульсов управления, предназначенного для обеспечения одновременного открывания соответствующих тиристоров выпрямителя и инвертора в режиме прерывистых токов. Входы блока 14 сдвоения импульсов управления подключены к выходу систем 11, 5 регулирования выпрямителя 3 и инёертора 2, Вход регулятора 15 пуска подключен к датчику 16 скоростивращения и положения ротора. Выход регулятора пуска подключен к входу системы 11,5 управления выпрямителем и инвертором . Регулятор пуска 15 предназначен для управления коммутацией тиристоров инвертора в зоне низких скоростей вращения, когда ЭДС фаз синхронной машины мала и недостаточна для осуществления коммутации (при малых скоростях вращения коммутация тиристоров инвертора осуществляется методом прерывания тока, основанном на поочередном переводе тиристоров выпрямителя 3 в инверторный режим и обратно /. Входы блока 5 подключены к датчику 16 скорости вращения и положения ротора и к логическому устройству 17 выбора угла управления инвертора 2, входы которого подключены к выходу системы 11 фазового управления и регулирования выпрямителем и выходам блоков 4, 18 задания угла управления тиристорами инвертора в двигательном и..тормозном режцме. При этом блок 18 задает также угол управления тиристорами инвертора 2 в двигательном режиме при малой скорости вращения. Входы блока 4 подключены к датчику тока нагрузки 10 и выходу регулятора 6. Выход системы 19 импульсно-фазового управления выпрямителя 3 подключен к управляющим электродам тиристоров выпрямителя 8, а вход — к ре- гулятору 20 тока возбуждения синхронной машины. Входы регулятора 20, состоящего из операционного усилителя, подключены к источнику задающего напряжения 27 и датчику 21 тока возбуждения, Вентильный электродвигатель содержит датчик 22 амплитуды ЭДС фаз синхронной машины, выход последнего подключен к входу .регулятора 23 максимальной амплитуды ЭДС, состоящего из усилителя на транзисторе, коллектор которого подключен к входу системы импульсиофазового управления 19. Блок 4 задания углов управления тиристоров инвертора состоит /из генератора 24 пилообразных напряжений и управляющего органа 25. На фиг. 1 и 2 обозначено: 26-30 — источники напряжения L/jj — выпрямленное напряжение инверто ра, Uj — амплитуда напряжения на зё1жимах синхронной машины, п — скорость вращения двигателя, Пцо/м номинальная скорость вращения двигателя .

Читать еще:  Газ 3110 406 двигатель работает с перебоями

Схема работает следую щм образом.

В исходном состоянии Ug О к углы управления тиристорами выпрямителя 3 об2г1бО эл.град. С датчика 16 через логическое устройство 17 и блок 18 сигнал управления поступает на два тиристора инвертора 2. Од.накр при Ug О ток в силовой цепи отсутствует и ротор синхронной машин неподвижен. При этом сигнале источника 27 через регулятор 20 и систему 19 углы управления выпрямителя 3 устанавливаются такой величины, чтобы по обмотке возбуждения синхронной машины протекал ток, создающий номинальный поток возбуждения.

При появлении задающего напряжени 30 углы управления тиристорами выпрямителя становятся меньше 90 эл. и по двум фазам синхронной машины протекает ток, создавая вращающий момент. До 5-10 Гц частоты тока фаз статора синхронной машины коммутация тиристоров инвертора осуществляется методом прерывания тока с углаг-ти опережения откЕФавания тиристоров/> ;;0. . При достижении граничной частоты ре-г гулято пуска 15 выдает сигнал перехода на коммутацию тиристоров инвертора за счет ЭДС фаз синхронной машины. При этом углы управления устанавливаются задатчиком 4 и зависят от величины тока нагрузки.

До номинальной скорости сигнал .с выхода датчика 7 на входе регулятора 6 меньше сигнала источника смет щения 26 и на выходе регулятора 6 сигнал равен нулю.

Тиристоры инвертора в этом режиме работают с углами управления,

зависящими лишь от тока нагрузки, а синхронная машина 1 имеет полный поток возбуждения.

При достижении ротором двигателя номинальной скорости напряжение на выходе датчика 7 становится равным сигналу источника смещения 26. При альнейшем росте скорости двигателя сигнал на выходе датчика 7 превышает сигнал источника смещения 26, на выоде регулятора 6 появляется напряжение и углы управления тиристорами нвертора увеличиваются, сохраняя неизменным (или несколько увеличиая ) выпрямленное значение ЭДС инвертора, несмотря на значительное возрастание амплитуяа ЭДС фаз синхронной машины из-за роста скорости двигателя при неизменном токе возбуждения.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя фф1

При достижении ЭДС фаз синхронной машины предельного значения сигна;г1 с выхода датчика 22, поступающий на переход эмиттер-база транзистора регулятора 23, становится равным запирающему сигналу от источника 28. Дальнейшее возрастание ЭДС приводит к открытию транзистора, шунтированию входа системы импульсно-фазового управления 19, уменьшению тока возбуждения и возрастанию скорости двигателя. При работе BI этом режиме регулирования скорости ЭДС фаз синхронной машины поддерживается практически неизменной (степень ее увеличения при росте скорости до максимальной в функции возрастания напряжения на выходе выпрямителя 1 определяется коэффициентом усиления транзистора регулятора 23.

В качестве датчика выпрямленного напряжения инвертора может быть использована, например, оптронная пара, включенная на выход выпрямительного моста, зажимы переменного тока которого через добавочный резистор подключаются на входные зажимы инвертора 2.

Разгон электропривода до номинальной скорости с предлагаемым вентильным электродвигателем осуществляется с полным потоком. При этом сигнал, подаваемый с источника смещения 26 через потенциометр на вход операционного усилителя регулятора 6, должен быть максимальным. После достижения номинсшьиой скорости двигателя вижок потенциометра, подключенного к источнику смещения напряжения 26, станавливаетсяв положение, когда снимаемый с него сигнал становится равным сигналу с датчика 7. Данную перацию выполняют один раз, контроируя лишь величину напряжения на зажимах инвертора. При этом не требуется останова электропривода, что значительно упрощает его наладку и снижает ее трудоёмкость (от нескольких часов до нескольких минут). Таким образом, благодаря введению регулятора выпрямленного напряжения чнйертора,достигается значительное снижение трудоемкости настройки электропривода,что сокращает затраты на рв- монт и обслуживание электропривода.

Похожие патенты SU1073851A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 073 851 A1

Реферат патента 1984 года Двухзонный вентильный электродвигатель

ДВУХЗОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий синхронную машину, обмотки фаз которой подключены через управляемый инвертор и управляемый выпрямитель к сети переменного тока, блок задания углов управления тиристорами инвертора, выход которого соединен с входом блока фазового управления инвертором, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости настройки электропривода, в него введен источник смещения и регулятор выпрямленного напряжения инвертора, выход которого подключен к входу блока задания углов управления тиристорами инвертора, его первый вход подключен через датчик выпрямлениогб напряжения инвертора к зажимам постоянного тока инвертора, а второй g вход — к источнику смещения.

Что такое двухзонный двигатель

Volvo Car Саратов

Копия Volvo XC90 ID: 7972

Основные характеристики XC90

Безопасность

Подушки безопасности водителя и пассажира | Подушка безопасности коленей водителя | Боковые подушки безопасности SIPS | Надувные занавесы безопасности, IC | Система защиты от плетевых травм WHIPS, передние сиденья | Сигнализация непристегнутого ремня безопасности, все сиденья | Ремни безопасности с преднатяжителями (передние, задние) | Крепление для детского сиденья, ISOFIX | Дополнительный стоп-сигнал | Интеллектуальная информационная система водителя (IDIS) | Отключение пассажирской подушки безопасности, индикация вкл/выкл

Эмблемы

Климат

Двухзонный электронный климат контроль, ECC | IAQS, Система тонкой очистки воздуха | Кондиционирование салона после выключения двигателя | Солнцезащитные шторки стекол задних дверей | Очистители ветрового стекла (без подогрева) | Датчик влажности

Системы запирания и охраны

Противоугонная система VOLVO | Датчик движения противоугонной системы | Датчик уровня автомобиля противоугонной системы | Пульт управления сигнализацией и центральным замком, встроенный в ключ, с кожаными вставками, Inscription | Бесключевой доступ (включает в себя дистанционное управление дверью багажного отделения без помощи рук) + дополнительная водонепроницаемая метка | Механический замок багажника | Одновременное отпирание всех дверей | Кнопка центрального замка с индикацией в передних дверях | Боковые и задние стекла закаленные | Без защиты от случайного открытия дверей изнутри | Противоугонная система VOLVO | Электронное отпирание лючка топливного бака

Оборудование с инструментами

Графическая панель приборов 12,3″

Сиденья

Салон Кожа (лицевая часть) | Сиденья Комфорт | Электропривод водительского сиденья с памятью положений | Электропривод сиденья пассажира | Память положений сиденья пассажира | Электропривод регулировки поясничной поддержки в 4 направлениях | Подогрев передних сидений | Задние подголовники с электроприводом | Центральный задний подлокотник с подстаканниками | Подлокотник с подстаканниками и отделения для хранения мелочей с правой и левой стороны для третьего ряда сидений | Складывание 2-го ряда сидений | Регулировки длины подушек передних сидений | 7 мест

Интерьер

RC00 Nappa Кожа перфорированная Черного цвета в черном интерьере (RC0000)| Зеркала косметические для водителя и пассажира, с подсветкой | 3-хспицевое рулевое колесо, отделанное кожей с декоративными вставками | Отделка рукоятки КПП кожей с декоративными вставками | Стандартные педали | Самозатемняющиеся боковые внешние зеркала и салонное зеркало заднего вида | Текстильные коврики в салон, Inscription | Декоративные накладки порогов передних дверей с подсветкой, металлические | Пакет освещения салона, высший уровень | Стандартный материал потолка | Кремовый цвет потолка и стоек | Отделка верхней части передней панели и вставок в дверях искусственной кожей | Карман для хранения мелочей | Текстильные коврики в салон (для 3го ряда сидений)

Внешний вид

Рейлинги продольные на крыше — интегрированные серебристые | Решетка радиатора, Inscription | Хромированные вставки в переднем бампере, с правой и левой стороны | Хромированная окантовка боковых окон | Ручки дверей, окрашенные в цвет кузова с серебристыми вставками и иллюминацией | Хромированные вставки в задней части автомобиля, Inscription | Двойная выхлопная труба, интегрированная | Боковые зеркала в цвет кузова | Боковые зеркала заднего вида с электроприводом складывания | Противотуманные фары, в спойлере переднего бампера | Омыватели фар высокого давления | Функция мигания стоп-сигналов при экстренном торможении | Колесные арки в цвет кузова (колеса 19″и меньше) | Адаптер под номерной знак | Светодиодные фары | With SNOw DEFlector | Бампера, окрашенные в цвет кузова, Inscription | Передние брызговики | Бампера и молдинги, окрашенные в цвет кузова с серебристой вставкой

Трансмиссия

8 ступеней АКПП AWD | Старт/Стоп

Двигатель

Топливный бак, 71 литров | Топливная система для дизельных двигателей с внешним фильтром | Межсервисный пробег 20 000 км | Аккумуляторная батарея, 850 А | Электронное ограничение скорости 180 км/ч

Ходовая часть

Шасси Touring | Тормозные диски 18″ | Задние тормозные диски 17″ | Транспортировочный крюк

Колеса

1158 Легкосплавные диски 20″, серые матовые DC, 5 спиц — 1158 (001158 | Шины Continental V | Система контроля давления воздуха в шинах (ITPMS) | Пластиковый защитный колпачок (серебристого цвета)

Уровень комплектаций

Системы поддержки

Адаптивный круиз-контроль (ACC) | Система предупреждения об опасности столкновения, при движении вперед | Система контроля полосы движения с противодействующим усилием в рулевой системе | Электрический усилитель рулевого колеса с персональными настройками | Настройки режимов управления автомобилем | Система предотвращения скатывания автомобиля на подъеме | Система помощи спуска с горы | Датчик дождя | Без настраиваемого ограничителя скорости | Видеокамера для облегчения парковки | Парковочный радар, передний и задний | Система Pilot Assist

Багажное отделение

Запасное колесо 125/80 R18 (докатка) | Домкрат | Задняя дверь с электроприводом | Шторка в багажном отделении, автоматическая | Отделение для хранения мелочей с держателем для бутылки с правой стороны багажного отделения | Металлическая накладка в багажном отделении | Защитная нейлоновая сеть багажного отделения | Знак аварийной остановки | Розетка на 12В в багажном отделении | Отделение для хранения мелочей (под полом багажного отделения)

Информация водителя

Русский язык для компьютера, панели приборов и аудиосистемы | Руководство по эксплуатации, цифровое | Руководство по эксплуатации и сервисная книжка на русском языке, межсервисный пробег 20 000 км

Аудио, навигация и телевидение

Аудио Sensus Connect HIGH PERFOMANCE | Управление аудиосистемой на рулевом колесе | Система ЭРА ГЛОНАСС. Система «Volvo On Call» | Голосовое управление | Bluetooth — система синхронизации мобильного телефона с аудиосистемой а/м c функцией воспроизведения потокового аудио | 2 USB разъема | Система «Volvo On Call»/ERA GLONASS | Система распознования дорожных знаков

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector