Способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя

 

СПОСОБ ПУСКА МАЛОИНЕРЦИОННОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, при котором подают напряжение на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального напряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения плавного пуска в широком диапазоне времени, перед указанным увеличением напряжения питания по экспоненциальному закону уменьшают напряжение на обмотке статора по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей пяти периодов сетевого напряжения, до номинального напряжения, при котором (Л ротор двигателя еще вращается, после чего повыша:ют напряжение питания с по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышакяцей § удвоенного заданного времени пуска.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

1 (19) (11)

8(5о Н 02 Р 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТКРЫТИЙ (21) 3594676/24-07 (22) 24.05.83 (46) 15.08.84. Бюл. Ф 30 (72) Ю.А. Бродский, С.А. Егорова, В.И, Лобов и С.А. Швец (7i) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (53) 621.316.719(088.8) (56) 1. Петров Л.П. и др. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами. M., "Энергия",. 1970, с. 33-34.

2. Шубенко В.Я., Бриславский И.З.

Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением. M., "Энергия", 1972, с. 104 †1. (54)(57) СПОСОБ ПУСКА ИАЛОИНЕРЦИОННОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, при котором подают напряжение на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения плавного пуска в широком диапазоне времени, перед укаэанным увеличением напряжения питания по экспоненциальному закону уменьшают напряжение на обмотке статора по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей пяти периодов сетевого напряжеьля, до номинального напряжения, при котором ротор двигателя еще вращается, после чего повышают напряжение питания по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей удвоенного заданного времени пуска.

1 11085

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска малоинерционных асинхронных электроприводов. . Известен способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, при котором напряжение питания на обмотке статора и вышается от нулевого значения до номинального напряжения питающей среды. Измене- 1о ние напряжения осуществляется тиристорным регулятором напряжения с фаэовым управлением. Закон регулирования угла управления тиристоров определяется выходным напряжением эадатчика интенсивности, которое изменяется по линейному или экспоненциальному закону,11, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, при котором подают напряжение питания на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального напряжения 21.

Недостаток известных способов состоит в том, что они не позволяют осуществлять плавный пуск малоинерционньж асинхронных двигателей, которым по техническим требованиям необходимо иметь время разгона 20 с и более, например в электроприводе по35 гружных насосов. При пуске малоинерционных двигателей известным способом напряжение трогания (ОщР) достаточно, чтобы двигатель разогнался до скорости, близкой к номинальной. Этот разгон является неуправляемым и происходит за время, равное

0,4-0,8 с. Дальнейшее увеличение напряжения питания до номинального не оказывает существенного влияния на плавность пуска, так как скорость двигателя изменяется в небольшом диапазоне.

Цель изобретения — обеспечение плавного пуска малоинерционных асин50 хронных двигателей в широком диапазоне времени.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пуска малоинерционного асинхронного электродвига- - 55 теля, при котором подают напряжение на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по

89 экспоненциальному закону до номинального напряжения, перед указанным увеличением напряжения питания по экспоненциальному закону уменьшают напряжение на обмотке статора по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей пяти периодов сетевого напряжения, до минимального напряжения при котором

Э ротор двигателя еще вращается, после чего повышают напряжение питания по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей удвоенного заданного времени пуска.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, на фиг. 2 — механические характеристики асинхронного электродвигателя при изменении напряжения питания; на фиг. 3 — зависимость напряжения питания на обмотках статора асинхронного электродвигателя от вре-. мени.

Устройство, реализующее способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя 1, содержит блок 2 управления, выход которого соединен с входом формирователя 3 напряжения,в состав которого входят блоки 4 и 5 формирования экспоненциальных изменяющихся напряжений, эмиттерный повторитель 6 и регулирующие резисторы 7-10. Блок 4 вырабатывает напряжение, уменьшающееся ,с с постоянной времени, а блок 5— напряжение, увеличивающееся с постоянной времени . Регулирующие резисторы 7 и 8 связаны с блоком 4, а регулирующие резисторы 9 и 10 соединены соответственно с блоком 5 и эмиттерным повторителем 6. Входы блоков 4 и 5 являются входами формирователя 3 напряжения, а его выходом является выход эмиттерного повторителя 6, соединенного с управляющим входом блока 11 импульснофазового управления, к входу синхронизации которого подключен выход блока 12 синхронизации, входы которого снабжены зажимами для подключения к сети. Выходы блока 11 соединены с управляющими электродами тиристоров тиристорного регулятора

13 напряжения, включенного в фазы статорной обмотки асинхронного двигателя 1.

1108589

Напряжение трогания определяется по следующей формуле: где U< — номинальное напряжение питания, М" — величина момента нагрузки при неподвижном роторе двигателя, пусковой момент асинхронного двигателя при номинальном напряжения питания.

Минимальное напряжение, при котором ротор двигателя еще вращается, зависит от момента нагрузки и определяется по формуле

S где M — величина момента нагрузки при минимальной частоте вращения ротора двигателя, M — момент двигателя при номи6 нальном напряжении питания и минимальной частоте вращения ротора двигателя.

Постоянная времени («,) напряжения, вырабатываемого блоком 4, оТТределяется из основного уравнения движения электропривода и механической характеристики асинхронного двигателя (фиг. 2) т CNa МС ) ИЪП(зз - Mg((T)p приведен(ний момент инерции привода, синхронная частота вращения, где (a)TTT« — минимальная частота вращения, Г1сз — момент, определяемый по механической характеристике двигателя (фиг. 2).

Подстановка численных данных дает значения..., не превьииающие пять периодов сетевого напряжения, и рассчитывается для конкретного электропривода.

Постоянная времени ((, .) напряжения, вырабатываемого блоком 5, выбирается в пределах (1-2) значений заданного времени пуска. Это вызвано тем„ что напряжение, достаточное для разгона малоинерционного асинхронного днитателя н зону рабочих скоРОСтЕй, ОПРСЛ(ЛЯЮИУИз Д TаННОСтЬ ПУСКа, ниже номина.Tьн< з (папj)TTk(н((я и оп5р обходимое для начального ускорения ротора.

1О

45 ределяется параметрами конкретного элект >опривода. Поэтому для утзе.(ичения времени разгона двигателя в зону рабочих скоростей необходимо увеличивать постоянную времени 2 .

Выходное напряжение формирователя 3 напряжения, соответствующее напряжению трогания (0тр ), устанавливается регулирующим резистором 7, а выходное напряжение, соответствующее минимальному напряжению (Ощ{ з ), определяется порогом срабатывания эмиттерного повторителя 6 и устанавливается регулирующим резистором 10.

При помощи регулирующих резисторов

8 и 9 устанавливаются постоянные времени ь„ и 7з экспоненциально изменяющихся напряжений, вырабатываемых блоками 4 и 5 соответственно.

Пуск малоинерционного асинхронного двигателя осуществляется следуюитим образом.

Поступающая на вход устройства команда "ПУСК" проходит через блок 2 управления, который вырабатывает при этом сигнал, разрешающий работу формирователя 3 напряжения. При наличии разрешающего сигнала на входе формирователя 3 напряжения блоки 4 и

5 начинают вырабатывать экспоненциально изменяющиеся напряжения, которые суммируются на входе эмиттерного повторителя 6 и сравниваются с минимальным выходным напряжением формирователя 3 напряжения, определяемым порогом срабатывания эмиттерного повторителя 6.

Первоначальное выходное напряжение формирователя 3 напряжения равно напряжению, соответствующему напряжению трогания и выставленному регулирующим резистором 7. Блок 11 импульсно-фазового управления, синхронизированный с сетью при помощи блока 12, вырабатывает импульсы управления, которые отпирают тиристоры тиристорного регулятора 13, и на асинхронном электродвигателе 1 появляется напряжение трогания неВыходное напряжение блока 5 увеличивается медленнее, чем уменьшается выходное напряжение блока 4. Поэтому выходное напряжение формирователя 3 напряжения ументяиаеT(я ТТо экспоненциальному закону с постоянной времени с(, не превыизающей пять

1108589

5 периодов сетевого напряжения, другого минимального напряжения, определяемого порогом срабатывания эмиттерного повторителя 6. При этом углы управления тиристорами увеличиваются, и напряжение на двигателе уменьшается до значения Ощ1 .

Двигатель работает в указанном режиме до тех пор, пока выходное напряжение блока 5, изменяющееся по экспоненциальному закону с постоянной времени t, не превышающей удвоенного заданного времени пуска, не нарастает до порога срабатывания эмиттерного повторителя 6. Как только выходное напряжение блока 5 превышает указанный порог, напряжение питания увеличивается по экспоненци5 альному закону с постоянной време" нн, не превышающей удвоенного задан" ного времени пуска.

Таким образом, формирование закона изменения напряжения питания на обмотках статора малоинерционного асинхронного двигателя согласно данному способу увеличивает время разгона двигателя и снижает динамические нагрузки электропривода.

1108589

Ору (/у

/ тр nri rr

Составитель Е. Перемыслова

Редактор С. кисина Техред М.Гергель Корректор В. Синицкая

Заказ 5882/42 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

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