Устройство для управления трехфазным асинхронным двигателем

Устройство для управления трехфазным асинхронным двигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е и)919035

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2. 12, 78 (21) 2695829/24-07 с присоединением заявки,% (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 Р 3/24

Н 02 P 7/58

3Ъаумрстеаеый комнтет

СССР ао делен нзобретеннй н отерытнй (53) УДК 621. 316. .719.2:621.313. .333(088.8) Опубликовано 07.04. 82. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 07.04.82

}O. П.Сердюков, M.М.Фельдман, M.В.Мительм й, Б. Д.Уманский и А.И.Лавроненко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЬК

АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах различных механизмов.

Известно устройство для управления асинхронным двигателем, содержащее тиристорный регулятор напряжения в цепи обмоток статора, блок импульсно-фазового управления, датчик скорости и блок регулирования постоянного тока, соединенного с управляющим входом блока импульсно-фазового управления f}1.

Недостатком данного устройства является сложность управления приводом при переходе из двигательного режима работы в режим торможенияя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управлев. ия трехфаэ ным асинхронным двигателем, содержащее тиристорный регулятор напряжения подключенный последовательно с обмотками статора двигателя, блок импульсно-фазового управления, выполненный на магнитном усилителе, обмотки управления ко- торого подключены к источнику постоянного тока и рабочие обмотки соединены с управляющим входом тиристорного регулятора напряжения (21.

Недостатком известного устройства является сложность получения тормозного режима работы двигателя, так как необходимо устанавливать

10 дополнительно коммутационную àïïàратуру для переключения тиристоров регулятора напряжения.

Цель изобретения — упрощение устройства.

1$

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления трехфазным асинхронным двигателем, содержащее тиристорный регулятор напряжения, подключенньпЪ последовательно с обмотками статора двигателя, блок импульсно-фазового управления, выполненньпЪ на магнитном усилителе с внутренней поло3 91 жительной обратной связ ью, обмотки управления которого подключены к

° источнику постоянного тока с дополнительными обмотками управления и рабочими обмотками, одна из которых соединена с управляющим входом тиристорного регулятора напряжения, введены диод, два распределителя импульсов, выходы которых связаны с двумя другими входами тиристорного регулятора напряжения, а входы— с двумя другими рабочими обмотками магнитного усилителя, две дополнительные управляющие обмотки которого объединены и подключены.парал- лельно основным обмоткам управления через диод, катод которого соединен с положительным полюсом источника постоянного тока и связан со вторым входом одного распределителя импульсов, а отрицательный полюс источника постоянного тока соединен со вторым входом другого распрЕделителя импульсов.

Каждый распределитель импульсов содержит элемент И, два диода, один из которых катодом соединен со входом элемента И, выход которого соединен <. анодом второго диода, связанного катодом с анодом первого диода.

Распределитель импульсов содержит элемент задержки, подключенный параллельно элементу И, датчик напряжения, подключенный параллельно тиристору регулятора напряжения и выходом соединенный с третьим входом элемента И.

Распределитель импульсов содержит элемент ИЛИ, один вход которого соединен с выходом элемента И, а другой вход — со вторым входом этого элемента, третий вход которого соединен с обмоткой статора двигателя.

На фиг. I показана блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2блок-схема импульсно-фазового управления, на фиг. 3 и 4 — варианты устройства с различными распределителями импульсов.

Устройство для управления трех фазным асинхронным эпектродвигателем содержит симисторы 1-3, регуляторы напряжения включенные в фазах статорной обмотки электродвигателя, и блок импульсно-фазового управления {СИФУ) 4 углом откры9035 4

М

55 вания сими ст оров I -3 раз нополярными импульсами., СИФУ 4 выполнена на магнитных усилителях 5-7 с внутренней положительной обратной связью, а между общим выводом рабочих полуобмоток 8 и 9, магнитного усилителя 5 и управляющим электродом симистора 1 введен распределитель 6 импульсов, содержащий диод 10, подключенный анодом к управляющему электроду симистора

1, а катодом к выходной обмотке 8 и 9 СИФУ 4, диод 11, подключенный анодом к одному диоду IO а катодом к первому входу логического элемента И 12, выход которого через инвертирующий усилитель 13 подключен к управляющему электроду симистора 1. Второй вход логическоМ» элемента И 12 подключен к клемме 14 источника постоянного тока, а другая клемма !5 этого источника подключена к одному из входов логического элемента И 16. При этом логический элемент И 16, диоды 17 и 18 и инвертирующий усилитель !9 расположены анало-! гично описанному распределителю импульсов, введенному между выходом рабочих полуобмоток 20 и 21 и управляющим электродом симистора 3. Диоды

l 7 и 18 включены противоположно вклю чению диодов 10 и 11. Логические элементы И !2 и 16 имеют входы противоположной полярности. К управляющему электроду симистора 2 подключен непосредственно общий вывод рабочих полуобмоток 22 и 23 магнитного усилителя 6. К клемме 14 подключен положительный полюс источника постоянного тока, а к клемме 15 подключен положительный полюс источника внешней положительной обратной связи. К клеммам 14 и 15 подключены соединенные между собой последовательно с о глас но обмотки 2 4-2 6 у пр а вл ения магнитных усилителей 7-5 соответственно таким образом, что начало обмотки 24 соединено с катодом диода 27, анод которого подключен к клемме 14, а конец обмотки ?6 подключен к клемме 15. Обмотки управления 28 и 29 магнитных усилителей

5 и 7 соответственно соединены друг с другом последовательно согласно.

Конец обмотки 28 соединен с анодом диода 30, катод которого подключен к клемме 14. Начало обмотки 29 подключено к клемме 15.

Во втором варианте (фиг. 3) распределитель импульсов содержит элементы задержки 31 и 32, соединенные с управляюцими электродами симисторов 1 и 3 через диоды 33 и 34. Один 5 иэ входов элементов И 12 и 16 соединен с выходом датчиков напряжения

35 и 36, подключенные параллельно симисторам 1 и 3.

В третьем варианте (фиг. 4) элементы ИЛИ 37 и 38 подключены одним входом к выходу элементов И 12 и 16, а вторым входом — ко входу элементов 12 и 16, причем другие их входы соединены с обмотками статора непо- 15 средственно и через инвертирующий усилитель 39. Один из тиристоров 1 и 3 регулятора напряжения управляющи. ми электродами соединены с выходом

СИФУ 4. 20

При работе асинхронного двигателя с постоянной частотой вращения величина управляюц1его напряжения U> больце величины напряжения обратной связи.

Ооо, т. е. U0. По обмот- 25 кам управления 24-26 протекает ток, так как диод 27 находится в проводяцем состоянии. Рабочие полуобмотки 8 и 9, 20 и 21 22 и 23 формируют равные по длительности и амплитуде раз- 30 нополярные импульсы. Управляющие импульсы поступают непосредственно на управляющий электрод симистора 2. При положительной лолуволне напряжения рабочая полуобмотка 8 магнитного уси- З5 пителя 5 формирует положительный управляюций импульс, который поступает через диод 11 на первый вход логического элемента И 12. На второй вход логического элемента И 12 поступает положительный сигнал + Оцпр со входа управления СИФУ 4. На выходе логического элемента И 12 сформирован, таким образом, отрицательный управляющий импульс, который поступает на вход инвертирующего усилителя 13.

Следовательно, при положительной полуволне напряжения на управляющий электрод симистора 1 .поступает положительный управляющий импульс. При

50 отрицательной полуволне напряжения рабочая полуобмотка 9 формирует отрицательный импульс, который через диод 10 поступает на управляющий электрод симистора 1. В другой фазе

55 формирователь импульсов работает аналоги чно. При снижении частоты вращения асинхронного трехфазного двигателя, разность величин управляюцего напряжения U qp и напряжения обратной связи 13рр отрицательна, т.е. U „17

30 0 60 97(0

В этом случае управляющие обмотки 24-26 обесточиваются, так как диод 27 находится в непроводящем состоянии. По обмоткам 28 и 29 протекает ток, так как диод 30 перехо,пит в проводящее состояние. Симистор 2 заперт. При положительной полуволне напряжений на первый вход логического элемента И 12 поступает положительный управляющий импульс, сформированный рабочей полуобмоткой

8. На второй вход логического элемента И 12 поступает отрицательный сигнал U np. Таким образом, на управляющий электрод симистора 1 поступает только отрицательный управ- ляюций импульс, сформированный рабочей полуобмоткой 9 при отрицательной полуволне напряжения.

На управляющий электрод симистора

3 поступает только положительный управляющий импульс, сформированный рабочей полуобмоткой 22 при положительной полуволне напряжения. По статорной обмотке электродвигателя протекает постоянный ток. Электродвигатель тормозится, В варианте (фиг. 3) управляющий сигнал поступает на вход блока 31 задержки и первый вход элемента И 12, положительный сигнал с клеммы 14 и от датчика 35 напряжения.

Так как импульсы на его входах . однополярны, логический элемент И 12 сформирует на своем выходе отрицательный сигнал, который поступает на анод диода 33, куда также поступает положительный сигнал с выхода линии задержки 31. Разнополярные сигнал ,уничтожаются, на управляющий электрод симистора I сигнал не поступает и он остается в закрытом состоянии.

Динамическое торможение асинхронного электродвигателя осуществляется постоянным током. При положительном управляющем импульсе на входе блока

31 задержки и положительном сигнале

0цпр с клеммы 14 входа управления

СИФУ 4 и отрицательном импульсе датчика 35 напряжения. Из-за разнополярности сигналов на входах логического элемента И 12 он остается в закрытом состоянии, а блок 31 задержки через диод 33 пропускает положитель919035 ный импульс на управляюц1ий электрод симистора 14, и он открывается.

Автоматический режим динамического торможения в варианте (фиг. 4) осуществляется при снятии управля- 5 ющего напряжения U>np до значения меньшего величины напряжения обратной связи 1!д .. При этом тиристоры 2 запираются. Положительный управляющий сигнал с одного из фаз ных выходов с

СИФУ 4, поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 37 и на первый вход логического элемента И 12 на второй вход которого поступает положительный сигнал с фазы стато1 - 15 ной обмотки асинхронного электродвигателя, и на третий вход — положительный сигнал с клеммы 14 входа управления СИФУ 4. Так как на вход логического элемента И !2 поступают од- 20 ноцолярные сигналы, с его выхода проинвертированный отрицательный сигнал поступает на второй вход логического элемента ИЛИ 37, где он взаимно уничтожается с вышеупомянутым 25 положительным сигналом, поступившим на первый вход, и логический элемент ИЛИ 37 находится в закрытом состоянии, следовательно, на управляющий электрод тиристора 1 управля- 30 ющий сигнал не поступает и он остается в закрытом состоянии.

Динамическое торможение асинхронного электродвигателя осуществляется постоянным током, протекающим по его статорной обмотке через тиристоры 1 и 3.

Таким образом, предлагаемое ycdройство обеспечивает двигательный режим, режим динамического торможе- щ ния и упрощает управление электроприводом.

Формул а из обр ет ения

Устройство для управления трехфаз ным асинхронным двигателем, со- держащее блок импульсно-фазового управления, выполненный на магнитном усилителе с внутренней положительной обратной связью с основиями обмотками управления, подключенными к

50 источнику постоянного тока, дополнительными обмотками управления и рабочими обмотками, одна из которых соединена с управляющим входом тиристорного регулятора напряжения, о т л ичающееся тем,что,сцелью упрощения устройства, в него введены диод, два распределителя импульсов, выходы которых связаны с двумя другими входами тиристорного регулятора напряжения, а входы — с двумя другими рабочими обмотками магнитного усилителя, две дополнительные управляющие обмотки которого объединены и подключены параллельно основным обмоткам управления через диод, катод которого соединен с положительным полюсом источника постоянного тока и связан со вторым входом одного распределителя импульсов, а отрицательный полюс источника постоянногQf тока соединен со вторым входом другого распределителя импульсов.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждый распределитель импульсов содержит элемент И, два диода, один из которых катодом соединен со входом элемента И, выход которого соединен с анодом второго диода, связанного катодом с анодом первого диода.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что каждый распределитель импульсов содержит элемент задержки, подключенный параллельно элементу И, датчик напряжения, подключенный параллельно тиристору регулятора напряжения и выходом соединенный с третьим входом элемента И.

4. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, каждый распределитель импульсов содержит элемент ИЛИ, один вход которого соединен с выходом элемента И, а другой вход — со вторым входом этого элемента, третий вход которого соединен с обмоткой статора двигателя .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент США У 3908)56, кл. 318-203, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 568132, кл. Н О? Р 7/58, 1975.