Пристрій для регулювання швидкості електродвигуна змінного струму
Номер патенту: 55755
Опубліковано: 27.12.2010
Автори: Кулагін Дмитро Олександрович, Андрієнко Петро Дмитрович, Качур Олександр Сергійович
Формула / Реферат
Пристрій для регулювання швидкості електродвигуна змінного струму, що містить автономний інвертор напруги, вихід якого підключено до статорних обмоток електродвигуна, а на вході якого встановлено фільтр, який підключено до виходу випрямляча, вхід якого підключено до живильної мережі, інтегруючу ланку, вхід якої підключено до вузла задання, а вихід якої підключено до регулятора струму, вхід якого підключено до датчика струму, який відрізняється тим, що вузлом задання є мікропроцесорний блок, вихід якого підключено до додатного входу першого компаратора, до від'ємного входу якого підключено датчик струму, який встановлено між випрямлячем, який є некерованим, та автономним інвертором напруги, який керується системою керування інвертора, вхід якої підключено до виходу регулятора струму, вхід якого підключено до виходу другого компаратора, на додатний вхід якого потрапляє сигнал з виходу інтегруючої ланки, а до від'ємного входу якого підключено датчик струму, фільтр складається з ємності та дроселя.
Текст
Пристрій для регулювання швидкості електродвигуна змінного струму, що містить автономний інвертор напруги, вихід якого підключено до статорних обмоток електродвигуна, а на вході якого встановлено фільтр, який підключено до виходу випрямляча, вхід якого підключено до живильної мережі, інтегруючу ланку, вхід якої підключено до 3 датчика струму, причому вузлом задання є мікропроцесорний блок, вихід якого підключено до додатного входу першого компаратора, до від'ємного входу якого підключено датчик струму, який встановлено між випрямлячем, який є некерованим, та автономним інвертором напруги, який керується системою керування інвертора, вхід якої підключено до виходу регулятора струму, вхід якого підключено до виходу другого компаратора, на додатній вхід якого потрапляє сигнал з виходу інтегруючої ланки, а до від'ємного входу якого підключено датчик струму, фільтр складається з ємності та дроселя. Використання мікропроцесорного блоку в якості вузла задання дозволяє генерувати цифрові сигнали та проводити розрахунки з більшою швидкістю при зміні параметрів системи електроприводу двигуна змінного струму, ніж при використанні аналогового вузла задання, що призводить до покращення параметрів системи керування, появі якісніших перехідних характеристик, спрощенню конструкції вузла задання. Вихід мікропроцесорного блоку підключено до додатного входу першого компаратора, до від'ємного входу якого підключено датчик струму. Таким чином в компараторі проводиться корекція завдання струму відповідно до його реального значення у системі, що дає можливість точно відпрацьовувати завдання струму з найменшою похибкою, та компенсувати ЕРС обертання електродвигуна. Встановлення датчика струму не у фазах двигуна, а між автономним інвертором напруги та випрямлячем спрощує процес вимірювання струму та конструкцію системи електроприводу, бо однофазний датчик в порівнянні з трифазним має менші масо-габаритні показники, меншу вартість, є більш простим у монтажі та обслуговуванні. Використання некерованого випрямляча дозволяє спростити конструкцію пристрою, зменшити його вартість завдяки відсутності системи керування випрямлячем. Навпроти, встановлення додаткової системи керування автономним інвертором напруги дозволяє безпосередньо впливати сигналом з регулятора струму на процес живлення електродвигуна змінного струму, що дає можливість точно відпрацьовувати завдання швидкості електродвигуна, поліпшує форму перехідних характеристик електродвигуна. Встановлення компаратора перед існуючим регулятором струму дозволяє повторно скорегувати сигнал завдання на струм відповідно до його реального значення у системі. Встановлення до дросельного фільтра додаткового конденсатора дозволяє отримати класичну форму фільтра нижніх частот, що поліпшує форму випрямленої напруги на виході випрямляча, а, відповідно, й якість перехідних характеристик електродвигуна. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей - шляхом конструкційних удосконалень розроблено пристрій регулювання швидкості електродвигуна змінного струму, з використанням однофазного датчика струму, та з використанням цифрових сигналів керування. 55755 4 Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідність критерію "новизна" та приводить до нових технічних результатів. Аналоги, які містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. Виходячи з вищевикладеного можна зробити висновок, що запропоноване технічне рішення задовольняє критерію "Винахідницький рівень". Ідея корисної моделі пояснюється на кресленні, де зображено загальний вигляд пристрою. Пристрій складається з мікропроцесорного блоку 1, сигнал з виходу якого порівнюється на компараторі 10 з сигналом датчика струму 8, який встановлено в блоці фільтрів системи 6. Після порівняння на компараторі 10 сигнал подається на інтегруючу ланку 2, на виході якої встановлено компаратор 11, де вихідний сигнал ланки 2 порівнюється з сигналом датчика струму 8. Після порівняння на компараторі 11 сигнал подається на регулятор струму 3, вихідний сигнал якого узгоджує роботу системи керування 4 автономного інвертора напруги 5. На виході автономного інвертора напруги 5 встановлено електродвигун змінного струму 9. Живлення двигуна 9 здійснюється від некерованого випрямляча 7 через блок фільтрів 6 та автономний інвертор напруги 5. Для забезпечення функціонування пристрій підключається до промислової трифазної мережі з боку некерованого випрямляча 7, та до системи керування процесом з боку мікропроцесорного блоку 1. Пристрій працює таким чином. На підставі необхідного завдання швидкості обертання вала електродвигуна змінного струму мікропроцесорний блок генерує сигнал завдання струму електродвигуна, який потрапляє на інтегруючу ланку через додатній вхід першого компаратора. В інтегруючій ланці відбувається компенсація ЕРС обертання за рахунок від'ємного зв'язка за струмом електродвигуна від датчика струму, що підключено до першого компаратора та властивостей інтегруючої ланки. Завдання на струм від інтегруючої ланки потрапляє через додатній вхід другого компаратора, на регулятор струму, який формує сигнал завдання на швидкість для системи керування автономним інвертором напруги: В регуляторі струму відбувається корекція завдання на струм в залежності від параметрів регулятора і сигналу реального значення струму у системі, що підключено до від'ємного входу компаратора від датчика струму. Відповідно до сигналу завдання система керування автономним інвертором відкриває фази інвертора для живлення електродвигуна. Паралельно з цим, живлення від трифазної мережі потрапляє через випрямляч на блок фільтрів, де попередньо пройшовши фільтрацію напруга живлення потрапляє до автономного інвертора напруги. Виходячи з вищевикладеного можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "Промислове застосування". Джерела інформації: 1. А. с. 442561 СССР, Н02Р5/34. Устройство для регулирования скорости асинхронного двига 5 55755 теля /Р.Т.Шрейнер, М.С.Карагодин (СССР); Опубл. 05.09.74, Бюл. №33. – 4с. ил. 2. А. с. 720653 СССР, Н02Р5/34. Устройство для регулирования скорости электродвигателя Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 переменного тока /П.Д.Андриенко, Р.Т.Шрейнер, А.В.Волков, Ю.И.Гричина, А.Г.Николов (СССР); Опубл. 05.03.80, Бюл. №9. – 3с: ил. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for ac motor speed control
Автори англійськоюKulahin Dmytro Oleksandrovych, Kachur Oleksandr Serhiiovych, Andriienko Petro Dmytrovych
Назва патенту російськоюУстройство регулирования скорости электродвигателя переменного тока
Автори російськоюКулагин Дмитрий Александрович, Качур Александр Сергеевич, Андриенко Петр Дмитриевич
МПК / Мітки
МПК: H02P 5/00
Мітки: змінного, регулювання, швидкості, струму, пристрій, електродвигуна
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-55755-pristrijj-dlya-regulyuvannya-shvidkosti-elektrodviguna-zminnogo-strumu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для регулювання швидкості електродвигуна змінного струму</a>
Попередній патент: Спосіб дренування запальних процесів верхнього середостіння
Наступний патент: Фіксуюча манжета для тренажера
Випадковий патент: Удосконалений спосіб отримання соди - спосіб бена