Пристрій для керування асинхронним електроприводом

Винахід відноситься до електротехніки, а саме до керування електроприводами змінного струму з пружними зв'язками шляхом зміни частоти і величини струмів живлення статора, і може бути використаний для регулювання швидкості верстатів, вентиляторів і інших машин і механізмів, оснащених асинхронними двигунами. Відомий пристрій для керування асинхронним електроприводом за авторським свідотством RU 2169426 С1, кл. Н02Р21/00, публ. 20.06.2001, який містить асинхронний двигун, послідовно з'єднані між собою регулятор швидкості, перетворювач координат і перетворювач енергії, вихід якого підключений до статорної обмотки асинхронного двигуна, датчик кута, механічно зв'язаний з ротором асинхронного двигуна, задатчик реактивного струму, вихід якого підключений до відповідного входу перетворювача координат і першого входу формувача частоти стр умів ротора, другий вхід якого зв'язаний з виходом регулятора швидкості, а вихід формувача частоти струмів ротора з'єднаний з відповідним входом перетворювача координат, формувач синусоїдальних сигналів, виходи якого підключені до входів опорних сигналів перетворювача координат, формувач сигналів зворотного зв'язку по швидкості і переміщенню, вхід якого підключений до датчика кута, а ви ходи зв'язані з відповідними входами регулятора швидкості і перетворювача координат, генератора опорних сигналів, а також адаптивний регулятор. Недоліком пристрою являється відсутність можливості регулювання частоти обертання асинхронного двигуна з урахуванням температурних обмежень обмотки збудження в реальному масштабі часу. Винахід спрямований на поліпшення динамічних показників роботи електропривода з урахуванням температурних обмежень. Рішення поставленого завдання досягається тим, що в пристрій для керування асинхронним електроприводом, який складається з асинхронного двигуна, з'єднаного через пружну передачу з виконавчим механізмом, послідовно з'єднаних між собою регулятора швидкості, перетворювача координат і перетворювача енергії, вихід якого підключений до статорної обмотки асинхронного двигуна, датчика кута, механічно зв'язаного з ротором асинхронного двигуна, задатчика реактивного струму, ви хід якого підключений до відповідного входу перетворювача координат і першого входу формувача часто ти струмів ротора, другий вхід якого зв'язаний з виходом регулятора швидкості, а вихід формувача частоти струмів ротора з'єднаний з відповідним входом перетворювача координат, формувача синусоїдальних сигналів, виходи якого підключені до входів опорних сигналів перетворювача координат, формувача сигналів зворотного зв'язку по швидкості і переміщенню, вхід якого підключений до датчика кута, а виходи зв'язані з відповідними входами регулятора швидкості і перетворювача координат, генератора опорних сигналів, а також адаптивного регулятора, введений датчик температури, котрий кріпиться на корпусі асинхронного двигуна і вихід якого з'єднаний з одним із входів адаптивного регулятора. На фігурі зображена схема пристрою для керування асинхронним електроприводом. Пристрій для керування асинхронним електроприводом містить асинхронний двигун 1, з'єднаний через пружну передачу з виконавчим механізмом 2, послідовно з'єднані між собою регулятор швидкості 3, перетворювач координат 4 і перетворювач енергії 5, вихід якого підключений до статорної обмотки асинхронного двигуна 1, датчик кута 6, механічно зв'язаний з ротором асинхронного двигуна 1, задатчик реактивного струму 7, вихід якого підключений до відповідного входу перетворювача координат 4 і першого входу формувача частоти 8 струмів ротора, другий вхід якого зв'язаний з виходом регулятора швидкості 3, а вихід формувача частоти 8 з'єднаний з відповідним входом перетворювача координат 4, формувач синусоїдальних сигналів 9, виходи якого підключені до входів опорних сигналів перетворювача координат 4. Формувач сигналів зворотного зв'язку по швидкості і переміщенню 10 містить помножувач частоти 11 і цифроаналоговий перетворювач 12. Вхід помножувача частоти 11 підключений до датчика кута 6, а ви ходи зв'язані з відповідними входами перетворювача координат 4 і цифроаналогового перетворювача 12. Вихід цифроаналогового перетворювача 12 з'єднаний із входом регулятора швидкості 3. Три входи адаптивного регулятора 13 зв'язані з датчиками 14, 15, 16 струмів фаз статора асинхронного двигуна 1, че твертий вхід підключений до виходу помножувача частоти 11, п'ятий вхід підключений до виходу датчика температури 17, а вихід з'єднаний із входом регулятора швидкості 3. Виходи генератора опорних сигналів 18 зв'язані з відповідними входами перетворювача координат 4, формувача частоти 8, формувача синусоїдальних сигналів 9 і помножувача частоти 11. Пристрій для керування асинхронним електроприводом працює в такий спосіб. Сигнал Ud задання реактивного струму статора формується задатчиком реактивного струму 7. Сигнал Uq задания активного струму статора визначається різницею задающого сигналу Uзс швидкості і сигналу Uзз зворотного зв'язку по швидкості ротора, а також сигналом адаптації Ua. Сигнал задання амплітуди струму статора визначається вираженням: U3m = A × U2 + U 2 d q , де А - коефіцієнт пропорційності. Частота стр уму статора fm = f ск ± f w1 , де fcк - частота струмів ротора на виході формувача частоти 8, пропорційна сигналу Uq ; fw 1 - додаткова частота, пропорційна частоті w1 обертання ротора і формована помножувачем частоти 11. На виході перетворювача 4 формуються сигнали Іа13, Іb13 , Ic13, що виконують роль сигналів задання фазних струмів статора. Ці сигнали надходять на вхід перетворювача енергії 5, що живить статор струмами Іа1, І b1 , Ic1 заданої амплітуди Uзm і частоти fm. З датчиків струмів фаз статора 14, 15, 16 асинхронного двигуна 1, помножувача частоти 11 і датчика температури 17 надходить відповідно інформація про струми Іа1, Іb1 , Ic1 додаткову частоту fw 1 і напругу Uд на відповідні входи адаптивного регулятора 13, котрий згідно з запрограмованим алгоритмом роботи формує аналоговий сигнал адаптації Ua. Сигнал адаптації поступає на вхід регулятора швидкості 3, що забезпечує замикання негативного зворотнього зв'язку. Таким чином, введення у пристрій датчика температури 17 дозволяє більш ефективно керувати роботою асинхронного електропривода з урахуванням температурних обмежень обмотки збудження в реальному масштабі часу.