Устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем

Устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советска

Социалмстнмескик

Реслублмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

1::, и (б!) дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 12.01.77 (21) 2439726/24 07 е присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15. 04.705юллетень N. 14

Дата опубликования описания 18.04,79 й"" (51) M. Кл.

Н 02 Р 1/40

Гееуаарстевкнвй каматет

СССР а аелам юзобратаеюй

w еткрытмй (53) У@К 821.313.. 333 (088. 8) (72) А вторы изобретения

И. Я. Браславский, А. М. Зюзев и A. H. Черкасский

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. M. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ТРЕХФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к области вентильного управления электроприводами, в частности с асинхронным электродвигателем.

Известны устройства для управления асинхронным трехфазным электродвигателем, состояшие иэ полупроводникового реверсивного вентильного пускателя, устройств управления вентилями и блоков режима работы двигателя, получаюших команды or кнопочной соанпнн (1).

Для исключения коротких замыканий сети через вентили пускателя при реверсе или торможении двигателя в этих устройствах предусматривается ячейка задержки команды на переключение вентилей, обеспечиваюшая время задержки не менее 0,01 с. Как правило, эта ячейка требует специальной проверки н настройки для достижения максимального быстродействия пускателя. Кроме того, извест. ные устройства не обеспечивают стабильности протекания переходных процессов и ограничения ударов момента двигателя при реверсе и динамическом торможении, обусловленных наличием незатухаюшего электромагнитного поля ротора.

Наиболее близким по технической сушS ности и достигаемому результату является устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем, содержашее реверсивный вентильный пускатель, блоки управления вентилями, уптв равляюшие триггеры, кнопочную станцию, ячейку фаэирования, выходы которой через элементы И подсоединены к включающим входам управляюших триггеров (2).

Указанное устройство позволяет снйзи ь удары момента двигателя при реверсе, однако не обеспечивает высокой стабильности протекания переходных пропессов иэ-за случайного характера длительности бестоковой паузы при переключе-. нии вентилей, эависяшей от момента прихода команды на реверс, и нуждается в спепиальной настройке ячейки задержки.

Целью изобретения является .ограничение ударных моментов при реверсе и динамическом торможении двигателя.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено двумя дополнительными блоками управления вентилями, элементами И ячейкой фазирования управляющими н вспомогательным триггерами, входы последнего из которых связаны с основными управляющими триггерами, а >6 выходы подключены ко вторым входам двух элементов И, включенных между дополнительным управляющим триггером и блоками управления вентилями, причем к включающему входу дополнительного управляющего триггера через элемент И подключен выход основной ячейки фазирования, а к отключающим попарно обьединенным входам всех управляющих триггеров через три соответствующих элемента

2О

И подключен выход дополнительной ячейки фазирования, кроме того, все управляющяе триггеры сблокированы между собой через элементы И на включающих входах, а кнопочная станция подключена к элемен25 там И как на включающих, гак и на отключающих входах управляющих триггеров.

Введение дополнительной ячейки фазирования и подключение ее через элементы И к отключающим входам управляю36 ших триггеров позволяет реализовать фазонаправленное переключение двигателя на реверс или динамическое торможение, характеризующееся заданным, огноситепь35 но выбранного напряжения. сети, моментом отключения двигателя и стабильным временем переключения вентилей, чем и обеспечивается повышение стабильности протекания переходных процессов. Причем

49 при использовании напряжения нереверсируемой фазы сети в качестве фазируюше. го, реверс и динамическое торможение двигателя, независимо от направления его вращения происходят с минимальными

Р

45 ударами момента, для чего при динамическом торможении с помощью вспомогательного триггера осуществляется выбор соответствующей полярности выпрямительного моста.

Нефиг. 1 изображена схема предлагаемого усъ зойства для управления асинхронным двигателем; на фиг. 2 - диаграмма сигналов, поясняющая работу этого устройства.

Устройство состоит из реверсивного вентильного пускателя, содержащего пять пар тирисгоров Т>-Т, включенных встречно-параллельно в статорные цепи асинхронного двигателя. При вращении двигателя "вперед от крываются тиристоры Tl Tb при вращении "назад"-ТТ >, а при динамическом торможенинТ, Т, Т, Т ипи Т, Т, Ту, Т и зависимости от направления вращения.

Отпираюшие импульсы подаются ог блоков управления вентилями (тиристорами) группы "вперед — БУВ, назад" - БУН, "динамического торможении - БУДТ или

БУДТ, которые могут быть построены

>to любой известной схеме. Разрешение на генерацию огпираюших импульсов, т.е, соответствующая команда, ° or кнопки вперед "В" через основной элемент И и вкпючаюший вход управляющего триггера

ТрВ подаегся на блок БУВ, от кнопки назад Н" через элемент И и включающий вход управляющего триггера ТрН- на блок БУН от кнопки торможения Т" через дополнительный элемент Из, TpDT, И7 ипи Иа на блок БУДТ или

БУДТ, в зависимости ог направления вращения двигателя, контролируемого с помо1цью вспомогательного триггера ТрВН, который управляется сигналами от триггеров ТрВ и ТрН и подключен ко вторым входам элементов И7, И .

На кнопки "O, H" и Т подается отрицательное напряжение. На вторые входы элементов И +И поступают узкие импучьсы, генерируемые ячейкой фазирования ЯФ1 в момент перехода напряжения нереверсируемой фазы из отрицательной в положительную область, а третьи и четвертые входы элементов И +Ив исполь-. зованы для взаимной блокировки триггеров режима.

Кроме того, or кнопки "В". команда через И поступает на отключающие входы триггеров ТрН и ТрДТ, от кнопки Н через И5 на ТрВ и ТрНТ, а от кнопки

Т" через И на ТрВ и ТрН, туда же поступает и KOM&HAR or кнОпки С . На вторые входы элементов И, + И поступают импульсы or ячейки фазирования

ЯФ, генерируемые ею в момент перехода фазируюшего напряжения из положительной области в отрицательную.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении все триггеры режима включены, вследствие чего отсутсгауег генерация отпираюших импульсов блоками управления, и тиристоры закрыты.

При пуске двигателя, например вперед, команда от кнопки В" поступает на входы элементов И, Иа и в момент прихода очередного импульса от ячейки

657551 фаэирования ЯФ1 нв вход H < происходит переключение ТрВ, разрешаюшего ге» нервцню отпираюших импульсов тиристоров Т +Т, через которые двигатель пойключвегся к сети, 3

При реверсе команда от кнопки Н подается на входы элементов И, И, переключаюших триггеры ТрВ и ТрН по сигналам от ЯФ1 и ЯФ< . Причем последовательность переключения триггеров та- 1О кова, что первым по ближайшему сигналу от ЯФ2, поступаюшему на второй вход И, выключается ТрВ, с выхода которого при этом подается сигнал нв втс рой ахоп И, после чего становится воэ15 можным включение ТрН по очередному сигналу, поступаюшему нв третий вход

И2 от ЯФ1 (см. фиг. 2). При выключении

ТрВ снимается разрешение на генерацию управляющих импульсов тиристоров груп20 пы "вперед, а при включении ТрН поступает разрешение нв генерацию управляюших импульсов тиристоров группы "назад, в результате чего двигатель реверсирует25 ся.

При динамическом торможении последовательность переключения управляюших триггеров аналогична реверсу, причем при врашении двигателя "вперед" включается блок БУДТ, а при врашении "назад"- БУДТ

Интервал времени между переключением триггеров режима при этом всегда одинаков и равен 0,01 с, а время исполнения команпы на реверс или торможение двигателя является величиной случайной, изменяющейся, очевидно, в пределах 0,01 c l (0,03c, взввисимости бт момента прихода соответствуюшей команды.

Отключение двигателя от сети и возврашение схемы в исходное состояние производится по команде от кнопки "С > выключаюшей триггеры режима.

Введение дополнительной ячейки фазирования и элементов И, нв отключаюших входах управляюших триггеров выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как позволяет осушествлять фазироввние команды не только на включение вентилей, но и на их отключение, в результате чего переключение вентилей происходит всегда с одинаковой паузой в заданный, относитель- у, но напряжения сети. момент времени, чем и достигается высокая стабильность протекания процессов реверса и динамического торможения. При использовании напряжения нереверсируемой фазы сети в качестве фаэируюшего реверс и динамическое торможение двигателя с любого направления врвшения происходят с минимальными ударами момента.

Формула изобретения

Устройство пля управления асинхронным трехфазным электродвигателем, сопержвшее реверсивный вентильный пуска ель, блоки управления вентилями, управляюшие триггеры, кнопочную станцию, основную ячейку фаэирования, выход которой через два основных элемента И подсоединен к включаюшим входам управляюших триггеров, о r л и ч в ю ш е е с я тем, что, с целью ограничения ударных моментов двигателя при реверсе и динамическом торможении, оно дополнительно снабжено двумя блоками управления вентилями, шестью элементами И ячейг кой фвзирования, управляющим и вспомогательным триггерами, причем входы последнего из упомянутых триггеров связа» ны с основными управляюшими триггерами, выходы подключены.ко вторым входам первого и второго дополнительных элементов И, включенных между дополнительным управляющим триггером и дополнительными блоками управления вентилями, к включвюшему входу дополнительного управляющего триггера через третий дополнительный элемент И подключен выход основной ячейки фаэирования, к отключаюшим попарно обьединенным входам всех управляюших триггеров через четвертый, пятый, шестой дополнительные элементы И подключен выход дополнительной ячейки фазирования, все управляющие триггеры сблокироьаны между собой через два основных и третий дополнительный элементы И, на включаюших входах, а кнопочная станция подключена к двум основным и дополнительным третьему, четвертому, пятому и шестому элементам И, как на включающих, так и на отключающих входах уцравляюших триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No 3514682, кл. Н 02 РЗ/24,,1970. .

2. Авторское свидетель тво СССР

N. 466597, кл. Н 02 P 1/40, 1971.

657551

Ю2. 1

Фч

TpH(S, 062

7р8 (н,т

Составитель Л. Ферштман

Техред О. Андрейко Корректор Г. Назарова

Редактор ll. Баглай

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1818/54 Тираж 856 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5