Способ управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором и устройство для его осуществления

Способ управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О ЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскни

Социапнстмческкк

Республик

< 6468ОО

Ф м а „-.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, с вид-ву— (51)М. Кл. (22) Заявлено 03.05.76 (21) 2352414/24-7

1. с присоединением заявки РЙ—

ГааударстввииыЯ камитат

СССР (23) Приоритет-ио делам иэавратеиий и аткрнтий (53) УДК 621.313.".2(088.8) Опубликовано 15.04.80. бюллетень ¹ 14

Дата опублккованкя опксалкя 18.04„80 (72) Авторы изобретения

Ю П Кузнецов н M Ю Соколов (7() Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

С ФАЗНЫМ РОТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕ НИЯ

Изобретение относится к области тиристорного электропривода и может быть использовано в пусковых н пускорегулнрующнх устройствах для двигателей с фазным ротором.

Известен способ, а также устройство для его осуществления, в котором для осуществления вертикального принципа управления при формировании сигнала пилообразной формы используется ток це пи ротора, что позволяет получать пнлообразное напряжение на частоте тока ротора (1).

Известная схема, реализующая способ, работоспособна только, если в цепь ротс ра двигателя включены тиристоры, собранl5 ные по встречно-параллельной схеме с дополнительными активными сопротивле ниямн и при обязательном наличии обраьной связи по току.

В случае включения в цепь ротора управляемого мостового выпрямителя известная схема оказывается неработоспособной, так как в начале пуска из-ва то.2 го, что преобразователь закрыт", ток в роторе отсутствует я нельзя сформировать пялообразное напряжение.

Кроме того наличие активных сопротивлений, включенных в цепь ротора, при водит к скачкообразному росту тока н момента при включении статорного выклю чателя я механическому удару на техно-. логическом оборудовании.

Наиболее близкими по техническому содержанию к предлагаемому являются способ управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором путем воздействия на тнристорную силовую схему в цепи ротора сигналом, пропорциональ ным разности сигналов заданного напряженич н фактического напряжения ротора электродвигателя, пониженного в трехфазном трансформаторе, и устройство для его осуществления, содержащее понижающий трехфазный трансформатор, схему сравнения, тнрристорную силовую схему, задатчик и балластный резистор (21„

646800

Недостатками известного решения являются большие скачки момента двигателя при закорачивании частей балластного резистОра, для ограничения которых специально вводится блок, ограничйваю1 щий максимальные скачки момента, а также большие броски тока в моменты закорачйвания частей балластного резистора, что обусловливает недостаточную йлавность пуска.

Целью настоящего изобретения являет ся улучшение плавности запуска двигателя для повышения срока службы тех15 нологического оборудованйя.

Согласно изобретению указанная цель достигается тем, что фактическое напряженйе ротора электродвигателя после понижения в,трехфазном трансформаторе

R до сравнения,с сигналом задатчика преобразуют в сигнал пилообразной формы с постоянной амплитудой и длительностью, равной половине периода напряжения ротора. В устройстве, реализующем предлагаемый способ, эта цель достигается тем, что оно снабжено формирователем импульсов и формирователем пилообразного напряжения, вход которого через трансформатор связан с ротором двигателя, а выход подключен к схеме сравнения, соединенной через формирователь импульсов с тиристорной силовой схемой.

Способ управления асинхронным дви35 гателем с фазным ротором заключается в том, что сигнал управления тиристорной силовой схемой получается в резуль тате сравнения сигналов задатчика интен сивности, обратной связи по напряжению 40 ротора и пилообразного напряжения, которое формируют из напряжения ротора предварич ельно пониженного в трехфаз ном трансформаторе. В результате того, что пилообразное напряжение формируют 45 из напряжения ротора, оба эти напряжения находятся в фазе и длительность пилообразного напряжения равна половине периода напряжения ротора, е амплитуда пилообразного напряжения постоянна и не зависит от напряжения ротора, из которого оно получено.

На чертеже представлена функциональная схема устройства реализующего пред лагаемый способ управления.

Устройство для осуществления способа управления асинхронным электродвига телем с фазным ротором представляет собой типисторный преобразователь, вклю ченный в ротор двигателя 1 и предназна ченный для регулирования тока ротора.

Трехфазный трансформатор 2, включенный в ротор двигателя 1, служит для питания формирования пилообразного напряжения и формирования сигналов обрат ной связи. Формирователь 3 пилообразно« го напряжения, вход которого подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора, а выход к схеме сравнения, собран таким образом, что напряжение пилообразной формы, получаемое íà его выходе, по амплитуде не зависит or напряжения ротора, а определяется только нараметрами формирователя.

Задатчик 4 интенсивности, подключенный выходом к схеме 5 сравнения, служит для задания интенсивности и характе а разного двигателя„

Схема 5 сравнения служит для формирования сигнала управления формирователем 6 импульсов. Сигнал управления формируется в результате сравнения напряжений, получаемых от задатчика 4 интенсивности, формирователя 3 пилообразного напряженик и обратной связи.

Формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а выход - с входом тиристорной силовой схемы, служит для формирования импульсов управления тиристорной силовой схемой 7. Балластный резистор 8 являетвя нагрузкой тиристорной силовой схемы и служит для увеличения пускового момента двигателя.

Пороговое устройство 9, подключенное входом к трехфазному трансформатору 2, а выходом к шунтирующему устройству 10, предназначено для подачи сигнала на шунтировку ротора шунтирую1 щим устройством 10 в конце разгона двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение ротора электродвигателя

1 после понижения в трехфаэном. трансформаторе 2 преобразуется в формирователе 3 пилообразного напряжения в напряжение пилообразной формы с постоянной амплитудой, не зависящей от напряжения ротора двигателя, которое уменьшается с разворотом двигателя пропорционально его скорости. По остальным своим параметрам, т. е. по фазе и длительности, пилообразное напряжение соответствует роторному напряжению, благодаря чему становится

5 6468 возможным регулирование тока ротора двигателя.

Сформированное таким образом напря жение пилообразной формы вместе с напряжением эадатчика 4 интенсивности и напряжением обратной связи подают в схему 5 сравнения, а результат сравнения используют в формирователе 6 импульсов для формирования импульсов управления тиристорной силовой схемой 7. 10

С течением времени напряжение эадат чика интенсивности изменяется, что ве« дет к увеличению продолжительности прохождения управляющего сигнала, т. е. увеличению тока двигателя, а в конечном счете к увеличению момента двига теля. Этот рост продолжается до трогания двигателя, т. е. до того времени, когда момент, создаваемый двигателем, не станет равным моменту сопротивленйаь

В дальнейшем разгон идет с тем ускорением, которое задает задатчик интенсивности, и при подходе двигателя к номинальным оборотам пороговое уст ройство 9 в зависимости от его устав- ки выдает сигнал на шунтирующее устройство 10, которое закорачивает ротор двигателя. На этом процесс пуска заканчиваетса.

Экономический эффект от внедрения описанного устройства по сравнению с наиболее распространенными в СССР станциями ступенчатого пуска состав ляет 70-100 тыс. руб. на одно устройство. 35

Формула изобретения

1. Способ управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором путем воздействия на тиристорную силовую схему в цепи ротора сигналом, пропорциональным разности сигналов эадан1

00 6 ного напряжения и фактического напряже ния ротора электродвигателя, пониженного в трехфазном трансформаторе, отличающийся тем,что,с целью увеличения плавности запуска электродвигателя для повышения срока службы технологического оборудования, фактическое напряжение ротора электродвигателя после понижения в трехфазном трансформаторе и до сравнения с сигналом эадатчика преобразуют в находящийся в фазе с напряжением ротора электродвигателя сигнал:пилообразной формы с постоянной амплйтудой и дли тельностью, равной IloJIoBHHB iieIiiio Hh» пряжения ротора.

2. Устройство дла осуществления способа по п. 1, содержащее понижающий трехфазный трансформатор, задатчик интенсивности, схему сравнения, тиристорную силовую схему, балластный резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, оно снабжено формирователем импульсов, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а выход - с входом тиристор ной силовой схемы, а также формирователем пилообразного напряжения,.вход которого через трехфазный трансформатор связан с ротором двигателя, а выход под . ключен к схеме сравнения, вход которой. связан с выходом задатчика чнтенсивнос ти, а выход соединен через формирователь импульсов с тйристорной силовой схемой, соединенной с балластным рези стором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кругликов А. П. Система асинхронного электропривода с устройством

4 для регулирования тока в роторной цепи.

Труды института горного дела АН Казахской ССР, 1970, т. 46> с. 80-91.

2. Патент Франции М 2130935, кл. Н 02 Р 1/00, 1971 {прототип).

Составитель М. Соколов

Редактор Е. Месропова Техред О, дереза Корректор В. Синицкая

Заказ 1200/S7 " Тираж 783 Подписное

UHHHIM Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/8 к город ул проектная 4