Асинхронный электропривод с экстремальным управлением

 

Изобретение относится к электротехнике и используется в электроприводе механизмов. Цель изобретения - повьшение экономичности электропривода . Устройство содержит асинхронный двигатель (АД) 1, регуляffJue-J тор напряжения (РН) 2 с синхронизирующим 3 и управляющим 4 входами, инерционное звено 5, функциональный преобразователь 6 с экспоненциальной характеристикой, датчики тока (ДТ) 7. Выполнение блока синхронизации РН 2 на выпрямителе 8, компараторе 9, дифференцирующей цепочке 10, дио- Де 11 и триггере 12 позволяет поддерживать оптимальное значение напряжения на статоре АД 1 с большой степенью точности за счет получения однозначной характеристики вход - выход тиристорного РН 2, При увеличении нагрузки на валу АД 1 возрастает ток статора, что приведет к возрастанию сигнала с ДТ 7, который поступает по цепи на управляющий вход 4 тиристорного РН 2. Это приведет к уменьшению угла бесконтактной паузы, увеличит напряжение на статоре АД 1 в функции мин, тока статора . 2 ил. (Л сл ;s 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК...Я0„» 1251273 А1 (511 4 Н 02 Р 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 Y};.". 11р; ., К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3773558/24-07 (22) 25.07,84 (46) 15.08.86. Бюл. В 30 (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени автомобильный завод им. Ленинского комсомола (72) В. Г. Безаев, 10. К. Гальцев, А. Ф. Голыгин и Н. И. Данилкин (53) 621.313.333.07(088.8) (56) Патент США 11- 4052648, кл. Н 02 Р 5/40, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 746855, кл. Н 02 P 7/36, 1977. (54) АСИНХРОННО ЭЛЕКТРОПРИВОД С

ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и используется в электроприводе механизмов. Цель изобретения — повышение экономичности электропривода. Устройство содержит асинхронный двигатель (АД) 1, регулятор напряжения (РН) 2 с синхронизируюцим 3 и управляюцим 4 входами, инерционное звено 5, функциональный преобразователь 6 с экспоненциальной характеристикой, датчики тока (ДТ)

7. Выполнение блока синхронизации

PH 2 на выпрямителе 8, компараторе 9, дифференцирующей цепочке 10 .диоде 11 и триггере 12 позволяет поддерживать оптимальное значение напряжения на статоре АД 1 с большой степенью точности за счет получения однозначной характеристики вход— выход" тиристорного PH 2, При увеличении нагрузки на валу АД 1 возрастает ток статора, что приведет к возрастанию сигнала с ДТ 7, который поступает по цепи на управляющий вход 4 тиристорного PH 2. Это приведет к уменьшению угла бесконтактной паузы, увеличит напряжение на статоре АД 1 в функции мин, тока статора. 2 ил.

1251273

На диаграммах фиг. 2 а показано сетевое напряжение и ток через тиристоры тиристорного регулятора напряжения 2. Сигнал с датчика 7 тока поступает на вход выпрямителя 8, сигнал на выходе одной фазы которого показан на фиг. 2 .б. Сигнал с выхода выпрямителя 8 каждой фазы поступает на вход компаратора 9, который преобразует данный сигнал в напряжение прямоугольной формы, синхронизированное с моментами перехода тока через ноль (фиг. 2 в). Полученный сигнал на выходе компаратора 9 поступает на вход дифференцирующей цепочки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления нерегулируемым по ско рости и работающим при постоянной частоте асинхронным электродвигате- 5 лем с короткозамкнутым ротором.

Целью изобретения является повышение энергетической экономичности электропривода.

На фиг. 1 представлена блок-схема 10 асинхронного электропривода с экстремальным управлением; на 2 временные диаграммы, поясняющие работу электропривода с экстремальным управлением. 15

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением содержит асинхронный электродвигатель 1, подключенный к тиристорному регулятору напряжения 2 с синхронизирующим 3 и управляющим 4 входами, управляющий вход которого через инерционное звено 5 подключен к функциональному преобразователю 6 с экспоненциальной характеристикой, датчики 7 тока в фазах электродвигателя I, блоки синхронизации регулятора напряжения 2, каждый из которых состоит из последовательно соединенных выпрямителя 8, компаратора 9, дифференцирующей це-. почки 10, диода 11 и триггера 12; при этом входы выпрямителя 8 подключены к соответствующему датчику тока в фазе электродвигателя 1, а выход триггера 12 подключен к соот35 ветствующему синхронизирующему входу 3 тиристорного регулятора напряжения 2, кроме того, вход функционального преобразователя 6 соединен с выходом выпрямителя 8, а выход инерционного звена 5 соединен с управляющим входом 4 тиристорного регу" лятора напряжения 2 °!

О, с помощью которой напряжение прямоугольной формы преобразуется в импульсы положительной и отрицательной полярности (фиг. 2 r), которые подаются на диод 11. Импульсы отрицательной полярности, проходя через диод ll (фиг. 2 д), поступают на вход триггера 12. Для установки триггера в начальное нулевое положение нг

его синхронизирующий вход подается сигнал для установки его в нулевое положение при подключении тиристорного регулятора напряжения 2 к сети.

Таким образом, каждый раз импульсы отрицательной полярности перебрасывают триггер в другое устойчивое состояние, так что на его выходе будут импульсы прямоугольной формы, длительность которых равна 180 эл. град. (фиг, 2, е). Данные сигналы, йоступая с выхода триггера 12 на синхронизирующий вход 3 тиристорного регулятора напряжения 2, обеспечивают синхронизацию системы управления тиристорного регулятора напряжения 2 относительно момента перехода тока через ноль. Угол включения тиристоров d.(фиг, 2) отсчитывается от момента перехода тока через ноль и определяет угол бестоковой паузы, Таким образом, при задании постоянного напряжения управления на управляющий вход 4 тиристорного регулятора напряжения 2 поддерживается постоянным угол бестоковой паузы независимо от нагрузки на валу асинхронного электродвигателя

1. При таком управлении характеристика "вход - выход" тиристорного регу. лятора напряжения 2 однозначна и величина выходного напряжения будет определяться только величиной сигнала, поступающего на управляющий . вход 4 тиристорного регулятора напряжения 2.

Для включения тиристорного регулятора напряжения 2 первоначально необходимо подавать отпиракнцие импульсы на два соответствующих тиристора, ;после чего тиристорный регулятор на" пряжения 2 начнет открываться за счет положительной обратной связи по току. Функциональный преобразователь 6 реализует степенную функх цию у=е, так что данная нелинейность представляет собой геометрическое место точек минимума тока при различных моментах сопротивления на валу электродвигателя 1, Инерционное

125!273

15

25

ВНИИ11И Заказ 4423 55 Т аж 631

Подписное

Произв.-полигр. пр-тке, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 звено 5 предназначено для устойчивой работы системы.

При увеличении нагрузки на валу электродвигателя 1 возрастает ток статора, что приведет к. возрастанию сигнала с датчика 7 тока, который, проходя через функциональный преобразователь 6 и инерционное звено 5, поступает на управляющий вход 4 тиристорного регулятора напряжения 2.

Это приведет к уменьшению угла бестоковой паузы, что приведет к уве.личению напряжения на статоре электродвигателя 1 в функции минимума тока статора.

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением имеет достаточно простую схему, высокоэкономичен, имеет минимальное количество намоточных изделий, что особенно важно при его серийном производстве, и поэтому может быть использован в массовых электроприводах малой и средней мощности.

Предлагаемый электропривод по сравнению с известными за счет получения однозначной характеристики

It tt вход — выход тиристорного регулятора напряжения позволяет поддерживать оптимальное значение напряжения .30 на статоре электродвигателя с большой степенью точности. В то время как в известном электроприводе данное значение оптимального напряжения поддерживается с определенным статнзмом, Это позволяет уменьшить потери в электродвигателе на 5-lOX что дает экономию по сравнению с известным. Например для двигателя с мощностью P„ =22 кВт экономия составляет 0,05-0,1 кВт за час работы.

Формула изобретения

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением, содержащий асинхронный электродвигатель, подключенный к тиристорному регулятору напряжения с синхронизирующим и управляющим входами, управляющий вход которого через инерционное звено подключен к функциональному преобразователю с экспоненциапьной характеристикой, блоки синхронизации регулятора напряжения и датчики тока в фазах . электродвигателя, о т л и ч а.ю— шийся тем, что, с целью повышения энергетической экономичности . электропривода, каждый блок синхронизации регулятора напряжения состоит из последовательно соединенных выпрямителя, компаратора, дифференцирующей цепочки, диода и триггера при этом входы выпрямителя подключены к соответствующему датчику тока в фазе электродвигателя, а выход триггера— к соответствующему входу тиристорного регулятора напряжения.