Устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее тиристорный коммутатор в цепи статорной обмотки электродвигателя, распределитель импульсов , выходом соединенный с управляюш ,ими электродами тиристоров коммутатора, выпрямитель, вход которого подключен к ririr J jf jt статорной обмотке электродвигателя, элемент задержки, один вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход - с входом распределителя импульсов, командоаппарат , один вывод которого .через ключевой элемент соединен с другим входом элемента задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, в него введены инвертор, два элемента И-НЕ, счетчик импульсов и датчик состояния тиристоров, вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход - с входом инвертора, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов , первым выходом соединенного с одними входами первого и второго элементов И-НЕ и с первым входом командоаппарата, второй выход счетчика импульсов соединен с другим входом первого элемента И-НЕ и с вторым входом командоаппарата, третий вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, подключенного другим входом к третьему выходу счетчика импульсов, вход которого соединен с другим выходом командоаппарата, соединенного четвертым входом с выходом первого элемента И-НЕ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1192095 A (5g 4 Н 02 P 7/36 а ! !

ЛЯ

Жй", л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3770719/24-07 (22) 23.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт подъемно-транспортного машиностроения и Специальное конструкторское бюро складского оборудования, механизации и автоматизации складов (72) В. С. Боев, В. H. Горнов и А. Г. Яуре (53) 621.316.717 (088.8) (56) Мейстель A. М., Спивак Л. П Электропривод и автоматизация промышленных установок. — Итоги науки и техники, 1971, с. 48 — 49.

Авторское свидетельство СССР № 1037402, кл. Н 02 Р 736, 1981. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее тиристорный коммутатор в цепи статорной обмотки электродвигателя, распределитель импульсов, выходом соединенный с управляющими электродами тиристоров коммутатора, выпрямитель, вход которого подключен к статорной обмотке электродвигателя, элемент задержки, один вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход — с входом распределителя импульсов, командоаппарат, один вывод которого через ключевой элемент соединен с другим входом элемента задержки, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, в него введены инвертор, два элемента И-НЕ, счетчик импульсов и датчик состояния тиристоров, вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход — с входом инвертора, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, первым выходом соединенного с одними входами первого и второго элементов

И-НЕ и с первым входом командоаппарата, ф второи выход счетчика импульсов соединен с другим входом первого элемента И-НЕ и f/ с вторым входом командоаппарата, третий вход которого соединен с выходом второго С элемента И-НЕ, подключенного другим входом к третьему выходу счетчика импульсов, Я вход которого соединен с другим выходом командоаппарата, соединенного четвертым

Маа4 входом с выходом первого элемента И-НЕ.

1!92095

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, преимущественно грузоподъемных механизмов.

Цель изобретения — повышение энергетических и электромеханических показателей электропривода.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма напряжений.

Устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя 1 содержит тиристорный коммутатор 2 в цепи статорной обмотки электродвигателя 1, выпрямитель 3, вход которого подключен к обмотке статора электродвигателя 1, а выход соединен с входом элемента 4 задержки, выход которого через распределитель 5 импульсов соединен с управляющими электродами тиристоров коммутатора 2, датчик 6 состояния тиристоров, вход которого соединен с выходом выпрямителя 3, а выход — с входом инвертора 7, выходом соединенного со счетным входом счетчика 8 импульсов, первый выход которого соединен с одними входами первого и второго элементов И-НЕ 9 и 10 соответственно и с первым входом командоаппарата 11, второй выход счетчика 8 импульсов соединен с другим входом элемента И-НЕ 9 и с вторым входом командоаппарата ll, третий вход которого соединен с выходом элемента И-HE 10, подключенного другим входом к третьему выходу счетчика 8 импульсов, вход которого соединен с выходом командоаппарата 11, соединенного четвертым входом с выходом элемента И-НЕ 9. Выход командоаппарата 1! соединен через ключевой элемент 12 с входом элемента 4 задержки. Элемент 4 задержки может быть выполнен на однопереходном транзисторе 13, к эмиттеру кото рого подключены конденсатор 14 и резисторы 15 и 16. Выход выпрямителя шунтирован резистором 17, а также тнристором 18, выполняющим функцию формирователя импульсов, и резистором 19.

Датчик 6 состояния тиристоров может быть выполнен в виде оптронного тиристора, соединенного последовательно со стабилитроном 20. Командоаппарат 11 содержит контакт ы 21 — 24.

На фиг. 2 изображены диаграмма 25 трехфазного напряжения, диаграмма 26 напряжения на конденсаторе 14, диаграмма 27 напряжения на выходе элемента 4 задержки и диаграммы 28, 29 и 30 напряжений на обмотке статора электродвигателя 1.

Устройство работает следующим образом;

При подключении обмотки статора электродвигателя 1 к источнику питания напряжение от выпрямителя 3 подается на элемент 4 задержки. Включается контакт 21 коммутатора 11. Конденсатор 14 элемента 4 задержки заряжается через резисторы 17 и !5. При достижении заданного напряжения однопереходный транзистор 13 включается и конденсатор 14 разряжается через переход управляющий электрод — катод тиристора 18 и резистор 19. Тиристор 18 включается и напряжение от выпрямителя 3 и распределителя 5 импульсов подается на управляющие электроды тиристоров коммутатора 2. Причем ток от выпрямителя 3 проходит через управляющие электроды тех

1О тиристоров коммутатора 2, которые в данный момент времени имеют отрицательное напряжение на катоде. После включения тиристоров коммутатора напряжение на выходе выпрямителя 3 принимает нулевое значение. На выходе инвертора 7 напряжение также принимает нулевое значение и поэтому с выхода инвертора 7 сигнал (единица) подается на счетный вход счетчика 8 импульсов. Тиристор 18 закрывается (анодное напряжение принимает нулевое значение) . Закрываются тиристоры коммутатора 2 под действием изменения знака анодного напряжения. На выходе выпрямителя 3 снова появляется напряжение, что приводит к включению датчика 6 состояния тиристоров д через стабилитрон 20. Соответственно на выходе инвертора 7 появляется нулевой сигнал, что приводит к переключению счетчика 8 импульсов, на выходе которого появляется сигнал (логическая единица). Ключевой элемент 12 включается через контакт

2I командоаппарата Il. Поэтому конденсатор 14 заряжается не только через резистор 15, но и через резистор 16. После заряда конденсатора 14 (время его заряда существенно сократилось) включается транзистор 13 и весь процесс включения тиристора коммутатора 2 повторяется. Только после очередного возникновения напряжения на выходе выпрямителя 3 счетчик 8 импульсов переключается, что приводит к запиранию ключевого элемента 12 и соответственно к

40 увеличению задержки формирования управляющего импульса.

Таким образом, в зависимости от состояния ключевого элемента 12 меняется время элемента 4 задержки, т.е. изменяется время заряда конденсатора 14 (диаграмма 26 напряжения) и соответственно частота управляющих импульсов (диаграмма 27 напряжения). На обмотке статора электродвигателя 1 формируется напряжение, частота которого уменьшена в семь раз (диаграм50 ма 28 напряжения). Соответственно скорость электродвигателя уменьшена в семь раз по отношению к номинальному значению.

Для увеличения частоты до 1/4 величины от номинального значения включают контакты 21 и 22 командоаппарата 11. При этом к входу счетчика 8 импульсов подключается элемент И-НЕ 10, который изменяет ко1192095

А 8СА дСА д САд С А ЮСМЮСАЮ САдс

Я5

Составитель Е. Перемыслова

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Ковтун

Заказ 7171/55 эффициент частоты на выходе ключевого элемента 12. Поэтому управляющие импульсы (диаграмма 27 напряжения) следуют с переменной частотой — два подряд импульса следуют с высокой частотой (период равен 1:/6 периода источника питания), а затем управляющий импульс следует с периодом, примерно равным периоду источника питания. Поэтому на обмотке статора формируется напряжение пониженной частоты, равной 1/4 частоты источника питания. Для дальнейшего повышения частоты и соответственно скорости электродвигателя включают контакты 23 и 24 командоаппарата 11.

К входу счетчика 8 импульсов подключаетси элемент И-НЕ 9, чем изменяется коэффициент деления частоты на входе ключевого элемента 12. Таким образом, на обмотке статора электродвигателя модулируется напряжение пониженной частоты, что приводит к уменьшению скорости вращения электродвигателя. Причем это напряжение не содержит постоянной составляющей тока и имеет симметрию относительно нейтрального значения, что приводит к расширению диапазона регулирования скорости.