Устройство для управления асинхронным электродвигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устр-вах регулирования скорости асинхронных двигателей с помощью симисторов (С). Целью изобретения является улучшение регулировочных х-к. Суть изобретения заключается в задании уГла проводимости первого С с учетом фазового сдвига между током и напряжением я в последовательном (зависимом) формировании управляющих импульсов для 2-х других С с помощью элементов задержки. Определение фазового сдвига производится с помощью дискретных элементов. Устр-во содержит три С 1-3, включенных в статорную обмотку двигателя 4, датчики 5, 6 тока и напряжения, выходы к-рых подключены к входам блока 7 управления, составленного из суммирующего и вычитающего счетчиков 8, 9, программируемого запоминакнцего элемента 10, г-фа 11 импульсов, элементов 12, 13 задержки, выходы к-рых подключены вместе с выходом нулевого элемента 14 к управляющим эл-там Т-3. 2 ил. « О) ьр ел to 00 0 со

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Л I (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (?1) 3853673/24-07 (2?) 07.02.85 (46) 23.08.86. Бюл. Ф 31 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Производственного объединения "Завод им. Владимира

Ильича" (72) И.Т.Пар, А.Е.Загорский, В.И.Радин и З,А.Захарова (53) 621.313.673 (088.8) (56) Патент CUIA Ф 4052648, кл. Н 02 К 17/04, опублик. 1976

Патент США Р 4271381, кл. Н 02 P 5/40, опублик. 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устр-вах регулирования скорости асинхронных двигателей с помощью симисторов (C). Целью изобретения явля„„SU„„) 252899 А 1 ется улучшение регулировочных х-к.

Суть изобретения заключается в задании уТла проводимости первого С с учетом фазового сдвига между током и напряжением и в последовательном (зависимом) формировании управляющих импульсов для 2-х других С с помощью элементов задержки. Определение фазового сдвига производится с помощью дискретных элементов. Устр-во содер.жит три С 1-3, включенных в статорную обмотку двигателя 4, датчики 5, 6 тока и напряжения, выходы к-рых подключены к входам блока 7 управления, составленного из суммирующего и вычитающего счетчиков 8, 9, программируемого запоминающего элемента 10, r a 11 импульсов, элементов 12, 13 задержки, выходы к-рых подключены вместе с выходом нулевого элемента

14 к управляющим эл-там 1-3. 2 ил.

1? 52899!

О

ЗО

Изобретение относится к электро:".хнике и может быть использовано в системах автоматического управления электроприводами переменного тока.

Целью изобретения является улучшение регулировочных хар,. стеристик.

На фиг.1 представлена . ринципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 — диаграммы напряжений на элементах устройства.

Устройство для управления асинхронным электродвигателем содержит три симистора 1-3, включенных в фазы асинхронного электродвигателя 4, датчик 5 тока и датчик 6 напряжения, включенные в любуо фазу асинхронного электродвигателя 4, блок 7 управления, выходы которого подключены к управляющим электродам симисторов

1-3, а входы — к выходам датчиков 5 и 6, блок 7 управления составлен из суммирующего 8 и вычитающего 9 счетчиков, программируемого запоминающего элемента 10, генератора 11 импульсов, первого 12 и второго 13 элементов задержки, нулевого элемента 14, выход которого образует первый выход блока

7 управления, выходь ; ервого 12 и второго 13 элементов задержки образуют соответственно второй и третий выходы блока 7 управления, выход нулевого элемента 14 через первый элемент

12 задержки подключен к вхо„ ;у второго элемента 13 задержки, вход генератора

11 импульсов,  — вход суммирующего счетчика 8 и В .- вход вычитающего счетчика 9 объединены и образуют первый вход блока 7 управления, подключенный к датчику 6 напряжения, V вход суммирующего счетчика 8 и Л вход программируемого запоминающего элемента 10 объединены и образуют второй вход блока 7 управления, выход генератора 11 импульсов подключен к

С вЂ” входам суммирующего счетчика 8 и программируемого запоминающего элемента 10, адресные входы которого подключены к выходам суммирующего счетчика 8, установочные входы вычитающего счетчика 9 подключены к вьжодам программируемого запоминают"ro элемента 10, выходы вычитающего счетчика 9 подклю ены к входам нулевого элемента 14.

На диаграммах (фиг.2) обозначены фазные напряжения 15-17 питающей сети, ток 18 первой фазы (фазы Л) питаюшей сети, импульсы 19 и 20 на вы Ходе соответственно датчиков напряжения и тока, выходные сигналы 21-23 соответственно суммирующего и вычитающего счетчиков и нулевого элемента.

Устройство для управления асинхронным электродвигателем работает следующим образом.

Датчик 6 напряжения генерирует импульс синхронизации всякий раз, когда фазное напряжение опорной фазы (например, фазы А) переходит через нулевое значение. Точно так же датчик 5 тока генерирует импульс всякий раз, когда ток становится равным нулю. В момент времени напряжения опорной фазы становится равным нулю, датчик

6 напряжения генерирует импульс синхронизации, который поступает на вход синхронизации импульсного генератора, 11, синхронизируя его, и íà вход Р суммирующего счетчика 8, который импульсом синхронизации устанавливается в нулевое состояние. Частота импульсов генератора 11 выбирается кратной частоте сети по соотношению: с где f f — частота генератора 1, с питающей сети соответственно.

Допустим, что Е =- 360 f.. т.е. импульсы генератора 1 1 следуют с периодом 1 эл.град. в угловой мере частоты 50 Гц. Начиная с момента (фиг.2) суммирующий счетчик 8 начинает увеличивать записанный в нем код.

Кроме того, импульс синхронизации поступает на вход с вьтчитающего счетчика 9, а поскольку информация с выхода программируемого запоминающего элемента 10 также поступает на вход вычитающего счетчика 9 то его состояние, т.е. записанное в нем число, становится равным соответствующему числу, заранее заданному в запоминающем элементе 10.

Таким образом, по импульсу синхронизации в момент t производится следующее: обнуляется суммирующий счетчик 8, кото ььй с этого момента начинает считать импульсы генератора 11 импульсов, информация из запоминаюzего элемента 10 передается в вычитающий счетчик 9 и последний начинает вычитать из этого числа импульсы генератора 11.

В момент t, (фиг.2), когда ток нагрузки становится равным нулю, датчик 5 тока генерирует импульс, кото1252899 4 рый поступает на вход суммирующего счетчика 8, т,е. состояние счетчика

8 в некотором масштабе соответствует фазовому углу сдвига между током и напряжением. B следующий момент пе- q рехода фазового напряжения через нулевое значение в вычитающий счетчик

9 передается информация из той ячейки запоминающего элемента 10, номер которой равен значению фазового угла в 10 выбранном масштабе. В запоминающем элементе 10, имеющем N адресных входов, может быть записана таблица значений угла, открытия симисторов 1-3 в зависимости от фазового угла ц н=г->5 ру ки, составленная по любому закону.

Пусть„ например, числа N,, записанные в таблице, рассчитыва:. тся по выражению

И = с + 1 (ч / ) 9 (1 ) 20 где N< — число, записайное -:аблице;, — начальный угол открытия сна мист ор ов;

1 — коэффициент усиления системы; 25

Ч вЂ” текущее значение фазового угла; зад:-..нный ф .зовый угол . oг"-o раничениями, N 1 при полученном по формуле,I) Зп

Ы отрицательном результате и N =N при полученном по формуле (1) положительном результате.

Таким образом, если например, фазовый угол нагрузки раьен

= 30 эл.град., то к м >менту (фиг.2) состояние счетчика 8 равно

30 и, следовательно, на выход элемента 10 передана информация из 30-й о ячейки. Если, например, Ы,= 40, а 4О

Y 10, а 1 = 1, то Ni, = 80 и на выход запоминающего элемента 10, а следовательно,,на вход вычитающего счетчика 9 в момент времени t поступает число 80. Вычитающий счетчик 9 с момента t, просчитывает ЯС импульсов генератора 11 и в момент времени обнуляется.

Информация о состоянии вычитающего счетчика 6 передается на нулевой элеQ мент 14, который в этот момент генерирует импульс, поступающий на управляющий электрод симистора 1, включенного в фазу А, и на вход первого элемента 12 задержки. Время задержки 5 элемента 12 выбрано равным 60 эл.град. в угловой мере частоты сети и, следовательно, через 60 эл.град. с выхода элемента 12 поступает импульс на симистр 2, включенный в фазу В, и на вход аналогичного элемента 13 задержки, с выхода которого импульс, задержанный относительно импульса управлео ния опорной фазы А на 120 эл.град., поступает на управляющий электрод симистора 3 фазы С. Таким образом, при изменении фазового угла изменяется угол управления симисторами 1-3, а следовательно, и напряжение на зажимах трехфазного асинхронного двигателя 4.

Закон регулирования напряжения может быть легко изменен путем изменения программь загоминающего элемента. Вы:::;олнение всех перечисленных операций с1ществеlIIIo;прощается в случае использоя".ния wlxpo-3BM.

Таким образом. бла-.oäçðÿ введению в известное ус;ройс rvо двух симисторов и счетчиков„ ген.-оратора импульсов, запом пающ. го элемента и двух элементов задержки улучшаются регулировочные характеристики как устройства, так и электропрнвода в целом.

Форму.;-а изобретения

Устройство для управления асинхронным электродвигателем, содержащее симистор, включенный в фазу асинхронного электродвигателя, датчики тока и напряжения, Елок управления с двумя входами и одним выходом, входы блока управления подключены к выходам указанных датчиков, выход блока управления подключен к управляющему электроду симистора, входы датчиков тока и напряжения включены в указанную фазу асинхронного электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения регулированных характеристик, в него введены два дополнительных симистора, включенных в две. другие фазы асинхронного электродвигателя, блок управления снабжен двумя дополнительными выходами, которые подключены к управляющим электродам второго и третьего симисторов, и составлен из суммирующего и вычитающего счетчиков, программируемого запоминающего элемента, генератора импульсов, первого и второго элементов задержки, нулевого элемента,, выход которого образуетпервый выход блока управления, выходы первого и второго элементов задержки образуют соответственно второй и третий выходы блока управления, 1252899

7б 77

Составитель В. Алешечкин

Редактор И. Николайчук Техред В.Кадар Корректор Л.Патай

Заказ 4629/55 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 выход нулевого элемента через первый элемент задержки подключен к входу второго элемента задержки, вход генератора импульсов, В-вход суммирующего счетчика и В-вход вычитающего счетчика объединены и образуют первый вход блока управления, подключенный к датчику напряжения, V-вход суммирующего счетчика и А-вход программируемого запоминающего элемента объединены и образуют второй вход блока управления, выход генератора импульсов подключен к С-входам суммирующего счетчика и программируемого запоминающего элемента, адресные входы которого подключены к выходам суммирующего счетчика, установочные входы вычитающего счетчика, подключены к выходам программируемого запоминающего элемента, 1Î выходы вычитающего счетчика подключены к входам нулевого элемента.