Устройство для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя независимыми статорными обмотками с различным числом полюсов

Устройство для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя независимыми статорными обмотками с различным числом полюсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С КОРОТКОЗАМКНУТШ РОТОРОМ И ДВУМЯ НЕЗАВИСИМЫМИ СТАТОРНЫМИ ОБМОТКАМИ С РАЗЛИЧНЫМ ЧИСЛОМ ПОЛЮСОВ, содержащее датчик скорости, установленный на валу электродвигателя, управляемый преобразователь, выход которого подключен к стйторной.обмотке с меньший числом полюсов, управляемый выпрямитель , выход которого подключен .к статорной.обмотке с большим числом полюсов, первый и второй блоки регулирования, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемого преобразователя и управляемого выпрямителя , а входы - с выходом бхюка сравнения, информационный вход которого соединен с выходом датчика скорости, первый задающий вход блока сравнения соединен с первым выходом блока формирования сигналов управления , вход которого соединен с выходом блока задания, о,т л и чающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат, в него введены два нуль-органа, первый из которых содержит на выходе регулируемый фильтр, блок формирования сигналов управления снабжен вторым и третьим выходами, блок задания снабжен дополнительным входом, блок сравнения снабжен вторым задающим входом, первый блок регулирования снабжен вторым входом, который через первый нуль-орган соединен с вторым СО О выходом блока формирования сигналов управления, третий выход которого х соединен с вторым задаю1чим входом 4 бхюка сравнения и через второй нульорган - с дополнительным входом блока задания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„, 0З0943

3(SQ " 02 Р 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ (21) 3361312/24-07 (22) 04.12.81 (46) 23Л7.83. See. 27 (72) IO.È.Ãåðøàíèê, В .А .Симонов, А .Б.Чуватов, Л.Н.11!убаева, В,В.Чупрасов и A,В,Шинянский (71) Центральное проектно-конструкторское бюро по лифтам Всесоюзного промышленного объединения "Союзлифтмаш" и Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Соколов М .М . Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. M., "Энергия", 1976, с. 266-273.

2. Патент ФРГ М 2654327, кл H 02 P.5/40, 1976, (5 1)(57) УстРОйстВО ДлЯ УпРАВлениЯ

АСИНХРОНННИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С КО"

РОтКОЗАИКНУТЬИ РОТОРОИ И ДВУМЯ НЕЗАВМСИ ЬИИ СТАТОРНЫИИ ОБИОТКАМИ С

РАЗЛИЧНИИ ЧИСЛОМ ПОЛВСОВ, содержащее датчик скорости, установленный на валу электродвигателя, управляемый преобразователь, выход которого подключен к статорной.обмотке с меньшим числом полюсов, управляемый выпрямитель, выход которого подключен к статорной.обмотке с большим числом полюсов, первый и второй блоки регулирования, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемого преобразователя и управляемого выпрямителя, а входы - с выходом блока сравнения, информационный вход ко" торого соединен с выходом датчика скорости, первый задающий вход блока сравнения соединен с первым выхо. дом блока формирования сигналов управления, вход которого соединен с выходом блока задания, о.т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, в него введены два нуль-органа, первый из которых содержит- на выходе регулиру. емый фильтр, блок формирования сиг" налов управления снабжен вторым и третьим выходами, блок задания снабжен дополнительным входом, блок сравнения снабжен вторым задающим входом, первый блок регулирования снабжен вторым входом, который через первый нуль-орган соединен с вторым выходом блока формирования сигналов управления, третий выход которого соединен с вторым задающим входом блока сравнения и через второй нульорган - с дополнительным входом блока задания. щее датчик скорости, установленныи на валу электродвигателя, управляемый преобразователь, выход котороf o подключен к статорной обмотке с меньшим числом полюсов, управляемый выпрямитель, выход которого подключен к статорной обмотке с большим числом полюсов, первый и второй блоки регулирования, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемого преобразователя и управляемого выпрямите ля, а входы - с выходом блока сравнения информационный вход которого соединен с выходом датчика скорости, первый задающий вход блока сравнения соединен с первым выходом блока формирования сигналов управления, вход которого. соединен.с выходом блока задания, введены,два нульоргана, первый из которых содержит на выходе регулируемый фильтр, блок формирования сигналов управления снабжен вторым и третьим выходами, блок задания снабжен дополнительным входом, блок сравнения снабжен вторым задающим входом, первый блок регулирования снабжен вторым. входом, который через первый-нуль-орган сое" динен с вторым выходом блока формирования сигналов управления, третий выход которого соединен с вторым задающим входом блока сравнения и через второй нуль-орган - с дополнительным входом блока задания.

На фиг. 1 изображена функциональ30

Устройство содержит двухскоростной асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором с двумя независимыми обмотками 1 и 2 на статоре, соответственно,.с меньшим

45 люсов включена на.выход управляемого преобразователя 3, а обмотка с большим числом полюсов 2 - на выход управляемого выпрямителя 4.

Управляющие входы управляемых преобразователя 3 и выпрямителя 4. подключены к выходам соответственно первого блока 5 регулирования и второго блока 6 регулирования, а силовые входы снабжены зажимами для подключе55 ния их,к источнику 7 питания.. Управляющие входы блоков регулирования соединены с выходом блока 8 сравнения информационный вход которого

Ф 1030941 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с BcNHxpoHHblMH двухобмоточными электродвигателями с тиристорными регуляторами напря" жения и управляемыми выпрямителями, например, для подъемно-транспортных машин, преимущественно лифтов, Известно устройство дпя управления электродвигателем с реверсивным 10 тиристорным преобразователем, управляемым от системы автоматического регулирования, выполненной по принципу последовательной коррекции t 1

Однако данный электропривод обладает повышенными массо-габаритными показателями и не экономичен.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устрой- ъО ство для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя независимыми статорными обмотками с различным числом, полюсов, содержащее датчик скорости, установленный на валу электродви" гателя, управляемый преобразователь, выход которого подключен к статорной обмотке с меньшим числом полюссв, управляемый выпрямитель, выход которого подключен к статорной обмот ке с большим числом полюсов, первый и второй блоки регулирования, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемого преобразователя и управляемого выпрямителя, а входы - с выходом блока ная схема устройства; на фиг. 2сравнения, индюрмационный вход кото- диагрвммы его работы, рого соединен с выходом датчика скорости, первый задающий вход блока сравнения соединен с первым выходом блока формирования сигналов yn" равления, вход которого соединен с выходом блока задания (2 и большим числом полюсов.

Указанный электропривод обладает . Обмотка 1 с меньшим числом по.повышенными энергозатратами при тор; можении, так как управляемые выпрямитель и преобразователь работают совместно в течение всего тормозно" го режима, Цель изобретения - снижение энер-гозатрат при эксплуатации лифтовой подъемно-транспортной установки, Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя независимыми статорными обмотками с различным числом полюсов, содержа3 103 соединен с выходом датчика 9 скорости, блок 10 формирования сигналов управления состоит из трех последовательно, соедииеииых:блоков формирования заданий на скорость, ускорение и рывок, выходы которых.образуют три выхода .этого блока, первый иэ которых по заданию скорости соединен с первым задающим входом бло. ка 8 сравнения, второй выход по заданию на рывок через первый нуль-орган 11.с регулируемым фильтром 12 на . выходе, соединен с вторым входои.пер вого блока 5 регулирования, третий выход по заданию на ускорение .блока формирования сигналов управления соединен с вторым задающим входои блока

8 сравнения, а также через второй нуль-орган 13 соединен с дополнительным входом блока 14 задания, задак", щий аналоговый выход которого соединен с входом блока 10 формирования сигналов управления, а логические выходы блока 14 соединены соответственно с блокирующими входами управляемых преобразователя и, выпрямителя.

Устройство работает следующим образом.

Команда на начало движения Us„ïîступает иэ блока 14,задания. При этои подается команда на разрешение включения силовых управляемых элементов, например, тиристоров управляемого преобразователя 3 и запрет на работу тиристоров управляемого выпрямителя 4. Кроме того, на вход блока 10 формирования сигналов управления, через контакты блока 14 задания подается постоянный сигнал определенной величины, из которого в блоке 10 формируются управляющие воздействия по скорости U рывку

Uу и ускор нию Иа На задающие вхо. ды блока сравненйя подаются управляющие. воздействия по скорости и ускорению непосредственно, а на дополнительный вход блока 14 заданиятолько по ускорению, но через нульорган . 13 0„, благодаря чему повышается также чувствительность системы, на второй вход блока 5 управления через нуль-орган 11 U«c регулируемым фильтром 12 на. вйходе поступает управляющее воздействие по рывку, благодаря которому регламентируется усилие на канате и обеспечивается выход двигателя на естественную механическую характеристи0941 ф ку. Управляее и йреобраэователь 3 предназначен для регулирования напряжения переменного тока на обмотке 1 двигателя с меньшим числом по5 люсов, т.е. для создания регулируемого движущего момента, а управляемый выпрямитель 4 для регулирования постоянного тока на обмотке 2 с большим числом nonacos т.е, для

1о создания тормозного момента. Двигатель плавно пускается в соответствии,, с заданной диаграммой движения.

В связи с тем, что с выхода блока

4 задания подается сигнал запрета

15 Работы управляемого выпрямителя 4, разгон осуществляется только регулированием напряжения на обмотке с

: меньшим числом полюсов 1. Повышение точности формирования заданной го кривой движения достигается в ука" занной системе, применением регулиро" вания по ускорению.

В конце переходного процесса пуска, в момент времени t „ (фиг. 2), г5 на вход блока 5 регулирования подается дополнительный сигнал с выхода нуль-органа 11. через фильтр 12, что приводит к увеличению напряжения на выходе управляемого преобразователя

3 напряжения, т.е. на обмотке 1.двигателя с меньшим числом полюсов,, и двигатель плавно достигает уста" новившейся частоты вращения, соответствующей работе на естественной механической характеристике.

35 Двигатель работает с установившейся частотой вращения до момента

t2 (фиг, 2) поступления команды на начало замедления из блока 14 задания. Это приводит к тому, что на

40 выходах блока 10 Формирования сигналов управления появляются напряжения тормозного режима работы.

Одновременно с этим снииается за" прет.на работу силовых управляе4s мых элементов управляемого выпрямителя 4 и во второй независимойобмотке 2 с большим числом полюсов . появляется выпрямленный ток. 8 двигателе наряду с вращающимся полем

БО возникает неподвижное поле, созда-. ющее на валу тормозной момент. Та" кое совместное питание двигателя переменным и постоянным токами не,обходимо для обеспечения плавного

55: изменения скорости в начале эамед" ления, Одновременная работа упраляемых преобразователя 3 и управляемого выпрямителя 4 продолжается

3 1030941 в до момента с (Фиг, 2), когда с.вы- При скорости равной нулю на вал двихода нуль-органа 13 поступает сиг- . гателя накладывается механический нал на дополнительный вход блока тормоз, 14 задания, Последний снимает уп" 8 электроприводе достигаются луч- равляющие импульсы с силовых эле- . 5 шие энергетические показатели за ментов управляемого преобразовате- счет устранения дополнительных. поля 3 и запрещает его работу. терь энергии в двигателе, возникаю8 момент времени, когда сиг- н их. при работе на искусственных ренал задания ускорения достигает . гулировочных механических характе- . постоянной величины, на выходе нуль- 1О ристиках. Кроме того, улучшается коэфоргана 13 скачком появляется сиг- фициент мощности при работе двигатенал, С момента .времени t работает ля с установившейся частотой вращеуправляемый выпрямитель 4, обес- ния, поскольку регулируемый преобпечивая регулирование постоянного разователь 4 в этом случае полностью тока, а соответственно, и тормозно-. 1S открыт. При работе в тормозном режиго момента двигателя. Двигатель за- ме наоборот - большую- часть времени медляется по заданной диаграмме. . он полностью закрыт. юю41

1030941

Фиг.2

Составитель:.И,Волощиновский

Редактор..Т.Киселева . .Техред В.далекорей

Заказ 5231/56 Тираж 68

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

Ilo делам изобретений и.открытий

113035, Москва,. Ж-35, .Рвувская наб;, д. Q5 т

Филиал ППП "Патент1, г, Ужгород,:ул, Проектная, 4

Корректор Л.Бокшан

Е ЧЮЕ

Подписное