Способ запуска магнитоэлектрического электродвигателя

Способ запуска магнитоэлектрического электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i i) 68299I

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со)оз Совете)1й)1

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.09.75 (21) 2175852/24-07 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл.2

Н 02Р 1/52

Н 02К 19/08

Государственный комитет (53) УДК 621.313.39 (088.8) по делам нзобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Гуков, Б. А. Делекторский, Н. Н. Рудановский, В. Н. Тарасов и Ю. И. Тарасов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАПУСКА МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ЭЛ ЕКТРОДВ И ГАТЕЛ Я

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводу, и предназначено для осуществления ускоренного запуска магнитоэлектрических двигателей, нагрузкой которых являются маховые массы.

Известно значительное число способов частотного запуска магнитоэлектрического двигателя, общими операциями которых является изменение частоты и напряжения.

В известном способе для цели сокращения времени запуска используется частотнотоковый способ управления путем задания величины тока в статорных обмотках, а фазу (частоту их) определяют датчики углового положения ротора. Основным недостатком указанного способа является недоиспользование максимальной вольт-амперной мощности источника на низких частотах, что не позволяет получить минимальное время запуска при ограничении по максимальным значениям тока и напряжения питания.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ частотного запуска магнитоэлектрического электродвигателя путем изменения частоты и напряжения с одновременным поддержанием постоянным фазного тока, включающий операцию предварительного намагничивания.

При таком характере регулирования время разгона двигателя тем меньше, чем больше отношение момента электродвигателя к потребляемому току. Это отношение возрастает с увеличением намагниченности ротора. Одновременно возрастает ЭДС электродвигателя и, соответственно, напряжение питания. Однако величина напряжения питания ограничена условием электрического пробоя изоляции электродвигателя.

Иными словами, минимальное время запуска должно быть получено при ограничении вольт-амперной мощности.

B известном способе частотного запуска

ЭДС и, соответственно, напряжение принимают максимальные значения в конце запуска, где отведенная вольт-амперная мощность используется полностью. Следовательно, постоянная намагниченность ротора обуславливается в указанном способе конечной точкой запуска и зависит от напряжения, тока и числа витков обмотки якоря.

Be÷H÷èHà выбранной намагниченности однозначно определяет момент электродвигателя, который сохраняет неизменное значение в процессе запуска, что ограничивает дальнейшую возможность сокращения Времени запуска.

Цел)по изобретения является сокращение

3О времени запуска при ограниченной вольтамперной мощности источника.

682991

Поставленная цель достигается тем, что к известным операциям изменения напряжения, частоты с одновременным поддержанием постоянным значения тока якоря и предварительного намагничивания ротора, добавляются операции, состоящие в следующем: после достижения напряжением питания максимального значения при частоте вращения, меньшей конечной, уменьшают намагниченность ротора, поддерживая при этом значение напряжения питания постоянным.

3а счет этого повышается момент двигателя и сокращается время разгона, так как напряжение питания достигает своей максимальной величины не в конце запуска, как в известном способе, а гораздо раньше при том же постоянном предельно допустимом токе, т. е. более полно используется отведенная на запуск вольт-амперная мощность источника.

На фиг. 1 даны в виде графика законы изменения частоты f, действующего напряжения U, ЭДС Е и момента М в функции угловой скорости Q (сплошными линиями по данному способу, а пунктирами по известному способу); на фиг. 2 — структурная схема одного из возможных устройств, реализующего данный способ.

В известном способе темп нарастания частоты в ЭДС, момент и ток постоянны в процессе запуска (пунктир на фиг. 1).

B предлагаемом способе ротор вначале намагничивают импульсом тока до предельного значения (на фиг. 1 этот процесс нс показан). Далее, как и в известном способе, происходит разгон при линейном возрастании частоты и напряжения, но при больших ЭДС, моменте и темпе нарастания частоты. На промежуточной скорости 2 напряжение достигает заранее установленного уровня. Теперь на якорь подают размагничивающие ротор импульсы тока, уменьшающие намагниченность ротора и, соответственно, ЭДС электродвигателя, Регулирование построено таким образом, что по условию сохранения постоянным тока, причем без реактивной составляющей, при размагничивании соответственно уменьшению

ЭДС двигателя уменьшается напряжение питания. Однако по мере роста скорости

ЭДС вновь возрастает, возрастает напря жение до заранее установленного уровня и на якорь вновь подают размагничивающие импульсы. Выбором определенной комби«ации параметров размагничивающих импульсов достигается необходимая степень дискретности регулирования. Дискретное рсгулирование практичнее, хотя принципиально не устраняется возможность непрерывного регулирования (фиг. 1).

В устройстве, реализующем предлагаемый способ (фиг. 2), импульсное устройство 1 подключено к регулятору 2 импульсов, 10

40 I,5 ,0 вход которого соединен с зажимами электродвигателя 3. Электродвигатель 3 подключен к инвертору 4, к одному из входов которого подсоединен задающий генератор

5. Датчик тока 6 и датчик ЭДС 7 электродвигателя через регулятор 8 напряжения подсоединены к другому входу инвертора 4.

В одну из фаз двигателя включен ключ 9, соединенный по у«равляющей цепи с регулятором импульсов 2.

Регулятор импульсов 2 имеет две настройки. На начальном этапе запуска он выдает намагничивающие импульсы, формирующие предельную намагниченность ротора. По мере роста частоты увеличивается и напряжение, достигающее предельно допустимого значения, выбранного по условиям использования двигателя, после чего настройка регулятора 2 автоматически изменяется, и он начинает выдавать размагничивающие импульсы, поддерживающие

ЭДС, напряжение и ток двигателя 3 по мере роста частоты его вращения постоянными. Ключ 9 отключает фазу двигателя от инвертора в момент подачи импульса.

После достижения двигателем номинальной частоты вращения при резком уменьшении момента нагрузки для сохрансния его высоких энергетических показателей целесообразно уменьшить напряжение питания с одновременным уменьшением намагниченности. Это может быть достигнуто совместным действием регуляторов 8 и 2.

Кроме того, регулятор 2 может быть удачно использован также для полного размагничивания двигателя на выбеге ротора. Для этого достаточно сформировать серию импульсов с убывающей амплитудой тока.

Использование способа частотного запуска магнитоэлектрических двигателей обеспечивает по сравнению с существующими способами сокращение времени запуска электропривода маховых масс на 20 — 30

«повышение точности приборов, в которых используется указанный электропривод.

Кроме того, использование аппарата управления намагниченностью ротора не только пр« запуске и переходе на рабочий режим, «о и при отключении двигателя позволяет снизить остаточную намагниченность устройств, окружающих двигатель.

Формула изобретения

Способ запуска магнитоэлектрического электродвигателя путем изменения напряжения питания и частоты с одновременным поддержанием постоянным значения тока якоря, включающий операцию предваритсль«ого намагничивания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения времени запуска при ограниченной вольт-амперной мощности источника, после достижения на«ряжением питания максимального значе682991

Рсг 1

Рог. 2

Составитель А. Головченко

Редактор Н. Коляда Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова

Заказ 2120)15 Изд. № 496 Тираж 866 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Рау пскаи наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ния при частоте вращения, меньшей конечной, уменьшают намагниченность ротора, поддерживая прп этом значение напряжения питания постоянным.