Устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее тирио торный KceviMyTaTop в цепи статорной о&мотки эпектродвигатепя, распредапитепь импупьсов выходом соединённый с управ кяатля электродами тиристоров коммутатора , выпрямитель, вход которого подключен к статор(юй обмотке электроовигателя , элемент задержки выполненвый в виде последовательно соединенных регу лируемого резистора со средними выводами и конденсатора и входом подключенный к выходу выпрямителя, а выходом соединенный со входом порогового эпемента , выход которого связан со входом распределителя импульсов, от пинающееся тем, что, с цепью расширь ния диапазона регулирования, в него введены триггер со счетным входом, кома доашшрат и ключевые элементы, входы которых объединены и подключены к вы ходу выпрямителя, их выходы подкпкяевы к средним выводам регулируемого резистора , а их управляющие входы - к выходам командоаппарата, вход которого (Л соединен с выходом выпрямителя, вход триггера через командоашшрат соединен с выходом порогового элемента, а два его выхода - с управляющими входами двух ключевых элементов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (И) q )) Н 02 Р 7/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 33362 57/24-07 (22) 07.09.81 (46) 23.08.83. Бюп. l4 31 (72) В.С.Боев, С.П.Голев, Е.М. Певзнер и А.Г.Яуре (71) Производственное апектромашиностроитепьное объединение Динамо (53) 621.31 6.722 (088.8) (56) 1. Заявка Японии 34 85-32114, кл. Н 02 р 5 40, опубпик. 1980..

2. Меистепь А.М., Спивак Л. П.

Эпектропривод и автоматизация промышпенных установок. - В кж Итоги науки и техники, 1971, с. 48-49, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИ

РОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее тиристорный коммутатор в цепи статорной обмотки апектродвигатепя, распредепитепь импупьсов, выходом соединенный с управууюшими эпектродами тиристоров коммутатора, выпрямитепь, вход которого подкпючен к статорной обмотке эпектродви» гатепя, эпемент задержки, выпопненный в виде последоватепьно соединенных регулируемого резистора со средними выводами и конденсатора .и входом подкпкненный к выходу выпрямитепя, а выходом соединенный со входом порогового апемента, выход которого связан со входом распредепитепя импульсов, о т и и ч аю ш е е с я тем, что, с цепью расширения диапазона регулирования, в него введены триггер со счетным входом, командоаппарат и кпючевые эпементы, входы которых объединены и подключены к вы ходу выпрямителя, их выходы подк)почены к средним выводам регупируемого резистора, а их управпяюяие входы - к вы- Е ходам командоаппарата, вход которого соединен с выходом выпрямитепя, вход .триггера через командоаппарат соединен с выходом порогового эпемента, à asa его выхода - с управпяю)ними входами Я двух кпючемах элементов.

Изобретение относится к эпектрозехнике и может быть использовано в эпектроприводах цромышпе нных механизмов, преимушественно груэоподъемных.

Известно устройство дпя регупирова- . 5 ния скорости асинхронного эпектродвига-, тепя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи обмотки статора, бпок регулирования частоты импульсов, в который входят депитель частоты, кольцевой счетчик импупьсов и логический распределитепь импупьсов, блок регулирования фазы импульсов, причем выходы блоков регупирова ния частОты и фаюы через элементы

И связаны с управляющими электродами 5 тиристоров коммутатора Г t).

Недостатком данного устройства является спожность системы управления тиристорным коммутатором.

Наиболее бпизким к изобретению по 20 технической сущности является устройство для регупирования скОрости асинхрон ного электродвигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи статорной обмотки электродвигателя, распредепитепь 25 импульсов, выходом соециненный с управпяющими электродами тиристоров коммутатора, выпрямитепь, вход которого подключен к статорной обмотке эпектродвигатепя, эпемеит задержки, выпопнен- 3Q ный в виде последовательно соединенных регулируемого резистора со средними выводами и конденсатора, и входом подкпюченный к выходу выпрямителя, а выХОДОМ СОЕДИНЕННЫЙ СО ВХОДОМ ПОРОГОВОГО зю; элемента Выход кОтОрОгО сВязан со Вхо » дом распределителя импульсов t 2), Недостатком известного устройства является низкий диапазон регулирования скорости из-за того, что снижение скорости при изменении напряжения фаэовым управпением тиристорами коммутатора возможно до критического скольжения, так KBK при скольжении большем, чем критическое, электродвигатель теряет устойчивость. Ограниченные возможности применения из-за того, что механические характеристики при минимальном значении момента нагрузки располагаются В точке) бпизкой к синхронной скорости, и поэтому пониженная скорость во втором и четвертом квадранте механической характеристики не может бы ть попучена, в связи с чем эпектропривод можно испопьзовать топько дпя механизмов;

55 имеющих реактивный момент нагрузки.

Целью изобретения является расширеwe диапазона регулирования скорости врашення эпектродвигате пя.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройство дпя регулирования скорости асинхронного электродвигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи статорной обмотки эпектродвигатепя, распределитепь импульсов, вы ходом соединенный с управпяюшими электродами тиристоров коммутатора, выпрямитель, вход которого подключен к статорной обмотке электродвигателя, эпемент задержки, выполненный в виде последовательно соединенных регупируемого резистора со средними Выводами и конценсатора, и входом подключенный к выходу выпрямителя, а вых дом соедиНенный со Входом порогового эпемента, выход которого связан со вхоцом распрецепитепя импульсов, вьецэны триггер со счетным входом, команцоаг.:парит и ключевые элементы. входы которых обьецинены и подключены к выходу выпрямитепя, их выходы подключены к средним выводам регулируемого резистора, а их управляющие входы подключены к выходам командоаппарата, вход которого соединен с Выходом выпрямитепя, вход триггера через командоаппарат соединен с выходом порогового элемента, а два его выхода соединены с управпяюшими входами двух кшочевых элементов.

На фиг, 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - механические характеристики устройства; на ajmr. 3 - диаграммы напряжений на его элементах.

Устройство дпя регупирования скорости асинхронного эпектродвигатепя 1 содержит тиристорный коммутатор 2 в цепи статорной обмотки эпектродвигатепя 1, распредепитепь,3 импульсов, выходом

Соединенный с управпяюшими эпектродами тиристоров коммутатора 2, выпрямитель 4, вход которого подключен к статорной обмотке эпектродвигатепя 1, элемент 5 задержки, выполненный В вице последовательно соединенных регулируемого резистора 6 со средними выводами и конденсатора 7, и вхоцом подключенный к выходу выпрямителя 4, а выходом соециненный со входом порогового элемента 8, выход которого связан со входом распределителя 3 импульсов, триггер 9 со счетным входом, командоаппарат 10 и ключевые элементы 11-15, вхоцы которых объединены и подключены к выходу выпрямителя 4, их выходы подключены к средним выводам регупируемого резистора 6, а их управгшющие входы подключены к Выходам командоаппарата 10, вход которого соединен с выходом Выпря3 1037402 4 митепя 4, вход триггера через коман- включения следующего тиристора повтоцоаппарат соединен с выходом порогово- ряются. Управляющие импульсы поцакм го эпвмента 8,а цва его выхода ооецине- ся на тиристоры коммутатора 2 в наны с управпякхцими входами двух кпюче- чапе каждого полупериоца напряжения но- вых элементов 14 и 15. Пороговый эпе- 5 точника питания и поэтому величина намент 8 сацержит оцноперехоцной тран- пряжвния на обмотке статора эпектроцвиэистор 16,. Резисторы 17 и 18, тирио- гателя 1 имеет номинапьное значение и тор 19. электроцвигатепь работает на встестНа фиг. 2 показаны естественная ме- венной механической характеристике 20. ханическая характеристика 20, искусст- 10 Переход на искусственную механичво венная характеристика 21 при фазовом кую характеристику 21 производится регупировании, механические характерис- с увепичением сопротивпения Резистора тики 22 и 23 при потгигармоническом 6 при отключении кпючввого эпвмента питании обмотки. статора и механическая 11 и вкпючении кпючевого эпемента 12 характеристика 24 динамического тормо- 5 команцоаппаратом 10. Соответственно женняе увепичивается время заряда конценсаНа фиг. 3 показаны диаграмма 25 тора 7 и увеличивается угон у Равпены фаэных напряжений источника переменного тиристорами коммутатора 2. Дапьнейшее

1 то а, диаграмма 26 напряжений на кон- увепичение угпа упРавления (M 120 ) ценсаторе 7 и диаграмма 27 напряжений 20 привоцит к тому что пропускается OATH на выходе порогового эпемента 8.. полУпериоц источника пеРеменного тока устройство работает следующим обра- и в итоге формируется на обмотке стато» зом. ра напряжение, имеющее спожный попиПри подключении обмотки статора гармонический состав с преобпаданием электродвигателя, 1 к источнику перемен- д основной гармоники, имеющей частоту, ного тока напряжение от выпрямитепя 4 сниженную в цва раза. Переход на мехапоцается на кпючевые эпементы 11-15. ническую характеристику 22 проиэвоцищ

После включения, например, кпючевого ся включением кпючевого элемента 14. элемента 11 командоалпаратом 10 зара- Йпя сохРанения направлении вращения жается конценсатор 7 эпемента 5 зацерж- э юктРоцвигатепя необхоцимо изменить ки по пепи: выпрямитеиь 4., кпючевой порядок чередования фаэ источника лервэлемент 11, резистор 6; конденсатор 7. менного тока.

В связи с тем, что ключевой эпемент 11 Переход на механическую характерно шунтирует бопьшую часть резистора 6, тику 23 произвоцится вкпючением каманто постоянная времени заряда конценса- доаппаратом 10 триггера 9, который по» тора 7 имеет малую величину, и после переменно после каждого импульса на гото, как вепичииа налряжения цостига- вкпючение тиристоров коммутатора 2 ет порога срабатывания оцноперехоцного переключает кпючевые эпементы 14 g 15. транзистора 16, последний открывается Соответственно длительность заряда кони.,включает тиристор 19. ценсатора 7 изменяется и изменяется

Напряжение от выпрямителя 4 через период поцачи управляющих импульсов иа .

40 открытый тиристор 19 и распределитель тиристоры коммутатора 2. Период управ

3 импупьсов поцается на управляющий пяюших импупьсов составпяет 210электрод того таристора коммутатора 270 эл.грац. (в соответствии с циаграм2, у которого в данный момент времени мой 26 и27 напряжений, фиг.3). максимапьное попожитепьное аноцное на45

На обмотке статора формируется оопряжение. Тиристор коммутатора 2 от- . новная гармоника напряжения, которая крывается и ток проходит через обмотку имеет частоту еще ниже, чем при вкпю статора эпектроцвигатвпя 1. Соответст- чении кпючевого эпемента 14. венно напряжение на выходе выпрямите- Включение оцного кпючевого эпвмвн пя 4 уменьшается цо нулевого значения, 50 та 15 приводит к появпению постоянной конденсатор 7 разряжается через пере- составляющей тока и переходу на мвхахоц эмиттер - база оцноперехоцного ническую характеристику 24 цинамичвс транзистора 16, переход управпяющий кого торможения. эпектроц-катод- тиристора 19 и резистор Таким образом, прецпагаемое устрой18. После того как уровень аноцного 55 ство обеспечивает регулирование скороснапряжения открытого тиристора умень- ти вращения эпектроцвигатвпя во всех шается, возрастает напряжение на выхо- четырех „- квацрантах механической харвк-. .це выпрямитепя 4. Далее все процессы . твристики, чем опрецепяются вго широкие

1037402 фиИ возможности применения в грузопоцъем ных механизмах, особенно прн опускании груза, где попожитепьвай момент нагруэ/ ки имеет минимальное значение и максимальное значение принимает в области отрицательн or о значения м омента íà грузки.:

1 037402

Nuz.2

10374áé

ВНИИПИ Заказ 6034/58 Тираж 687 Подписное

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