Способ регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости асинхронных двигателей. Целью изобретения яв , ляется снилсение колебаний скорости. Согласно данному способу регулирование скорости двигателя осуществляЕот путем чередования режимов номинальной и пониженной скорости с перем..скважностью, причем режим пониженной скорости характеризуется неполноразным питанием статорной обмотки от одной или двух фаз. Устройство для реализации способа содержит 3 тиристорных ключа 1, блок с Ф 3 гальванической развязки, восьмиразрядный регистр 21 сдвига и блок управления; 2 с.п. ф-лы, 3 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д1) 4 Н 02 P 7/62 ф р "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ,"3 Ä 13

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3768049/24 — 07 (22) 13.07.84 (46) 30. 10.86. Бюл. Ф 40 (7 1) Украинская сельскохозяйственная академия (72) В.И.Мишин, Н.T.Ëóò и А.M.Ратнер (53) 62 1.323.3 13 (088.8) (56) Петров Л.Г. и др. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами. M. Энергия, 1970.

Патент Румынии Ф 71054, кл. Н 02 P 7/62, 1979. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

„„ЯО„„ 267581 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости асинхронных двигателей. Целью изобретения яв, ляется снижение колебаний скорости.

Согласно данному способу регулирование скорости двигателя осуществляют путем чередования режимов номинальной и пониженной скорости с перем.скважностью, причем режим IIQ ниженной скорости характеризуется неполноразным питанием статорной обмотки от одной или двух фаз. Устройство для реализации способа содержит 3 тиристорных ключа 1, блок

3 гальванической развязки, восьмиразрядный регистр 2 1 сдвига и блок управления; 2 с.п. ф-лы, 3 ил..

1267581

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости асинхронных электродвигателей.

Целью изобретения является. снижение колебаний скорости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства,* на фиг. 2 — схема восьмиразрядного регистра, введенного в устройство; на фиг. 3 — эпюры напряжений на элементах устройства.

Устройство для регулирования скорости трехфазного асинхронного электродвигателя содержит три тиристорных ключа 1 в фазах статорной обмотки асинхронного электродвигателя 2, управляющие электроды которых подключены к выходам соответствующих блоков 3 гальванической развязки, формирователь-синхр онизат ор 4 прямоугольных импульсов,, восьмиразрядный кольцевой регистр 5 сдвига, де— вять логических элементов 2И-НЕ 6

14, логический элемент 8И-НЕ 15,первый и второй инверторы 16 и 17, триггер 18, блок 19 запуска и задания номинальной скорости, блок 20 питания. Выход формирователя синхронизатора 4 прямоугольных импульсов подключен к тактовому входу восьмиразрядного кольцевого регистра 5 сдвига, выходы которого подключены к одним входам восьми логических элементов 2И-НЕ 6-13„другие входы которых снабжены зажимами для подключения к соответствующим выходам блока регулирования скорости, выходы восьми логических элементов 2И-НЕ 6"

13 подключены к соответствующим входам логического элемента 8И вЂ” НЕ 15, выход которого подключен к информационному входу триггера 18, вход первого инвертора 16 подключен к выходу формирователя-синхронизатора 4 прямоугольных импульсов, вход второго инвертора 17 подключен к входу ! первого логического элемента 2И вЂ” НЕ

6, выходы первого и второго инверторов 16 и 17 подключены к соответст-, вующим входам девятого логического. элемента 2И-НЕ 14, выход которого. подключен к установочному входу триггера, восьмираэрядный регистр 21 сдвига, тактовый вход которого подключен к выходу первого инвертора 16, вход выбора режима записи — к выходу блока 19 запуска и задания номинальной скорости, вход последовательной записи — к выходу триггера

18, входы параллельной записи объединены и снабжены зажимом для подключения шины логической "1" „три выхода восьмиразряднога регистра 21 сдвига подключены к входам соответствующих блоков 3 гальванической развязки.

Восьмиразрядный регистр 21 сдвига (фиг. 2) составлен из двух четырехразрядных универсальных регист10 ров 22 и 23 сдвига. Вход последовательного кода регистра 22 является входом последовательной записи восьмиразрядного регистра 21. Вход пос- . ледовательного кода регистра 23 соединен с выходом четвертого разряда регистра 22. Объединенные тактовые входы регистров ?2 и 23 образуют тактовый вход восьмиразрядного регистра 21. Объединенные входы управления режимом работы регистров 22 и

23 образуют вход выбора режима записи восьмиразрядного регистра 21. На все входы параллельной записи регист20 ров 22 и 23 подан сигнал логической

"1", Выходами восьмиразрядного регистра 21 сдвига служат выходы первого и второго разрядов регистра 22 и выход первого разряда регистра 23.

Тиристорные ключи 1 составлены из встречно-параллельно включенных тиЗО ристоров с цепями формирования отпирающих импульсов из анодных напряжений.

Формирователь-синхронизатор 4 прямоугольных импул сов содержит согла35 сующий трап сфор мат ор, пер в ич ная обмотка которого включена на фазное напряжение питающей сети, вторичная

40 через диод подключена к резистивному делителю напряжения, подключенному к входу соединенных последовательно двух инверторов, выход послецнего из которых образует выход

50 ð oâàòåëÿ-синхронизатора 4 прямоугольных импульсов,26 и 27 — напряжения на выходах восьмиразрядного кольце-. вого регистра 5 сдвига," 28 — напряжение на выходе восьми логических элементов 2И вЂ” НЕ 6- 13, 29 — напряжение на выходе логического элемента 8И-НЕ 15," 30,. 31 и 32 — напряжения соответственно на входах и на выходе девятого логического элемен45 формирователя-синхронизатора 4 прямоуголъных импульсов.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения: 24 и 25 — напряжения соответственно на входе и выходе форми3 та 2И-НЕ, 33 — напряжение на выходе триггера 18, 34, 35 и 36 — напряжения на выходах восьмираэрядного регистра 21 сдвига 37, 38 и 39 фазные напряжения статорной обмотки электродвигателя.

Каждый из блоков гальванической развязки содержит транзисторный ключ, вход которого соединен с одним из выходов восьмиразрядного регистра 21 сдвига, а выход нагружен цепью, содержащей резистор и фотодиод тиристорного оптрона, своим выходом включенного в диагональ выпрямленного тока диодного моста.Вторая диагональ моста включена в цепь формированйя отпирающих импульсов одного из тиристорных ключей 1.

Обмотка статора электродвигателя

2 соединена в звезду с выведенной нейтралью и подключена через тиристорные ключи 1 к фазам питающей се— ти, а ее нейтраль — к нулевому проводу.

Устройство работает следующим образом.

С выхода формирователя-синхронизатора 4 прямоугольных импульсов на тактовый вход кольцевого регистра 5 сдвига поступают импульсы сетевой частоты, управляющие регистром 5. На выходах регистра 5 формируются прямоугольные импульсы с периодом регулирования Т = Т и скважностью от е ет

t, †. до rn где vn — число периодов на1 пряжения питающей сети в периоде регулирования, р из которых поступают через ключи 1 на зажимы обмотки ста- т ора электр одвигат еля 2. E схеме на фиг. 1 п = 9 и формируемые на восьми выходах регистра 5 импульсы имеют скважность: 9/8; 9/7 9/6; 9/5; 9/4;

9/3; 9/2; 9. Эти импульсы поступают на первые входы восьми логических элементов 2И-НЕ 6-13, на вторые (управляющие) входы которых подан уровень логического "0". При выборе од-. ной из пониженных по сравнению с номинальной скоростью вращения электродвигателя 2 на управляющий вход соответствующего элемента 2И вЂ” HE например, элемента 2И-НЕ 6, вместо уровня логического "0" подается уровень логической " 1". На выходе указанного элемента 2И-НЕ появляется инверсный по отношению к поступающему на его первый вход с соответствующего выхода регистра 5 импульсный сиг1267581

f$

5S нал, который следует далее на одни из входов элемента 8И-НГ 15, а на его других входах при этом имеется уровень логической "1", поступающий с выходов остальных семи логических элементов 2И вЂ” НЕ 7-13. На выходе логического элемента 8И-НЕ вырабатывается импульс, идентичный паступающе— му на управляющий вход элемента 2ИНЕ 6 с одного из выходов кольцевого регистра сдвига 5.

Импульсы с выхода элемента 8И-НЕ

15 поступают на информационный вход триггера 18. На установочный вход

S трйггера 18 подаются импульсы с выхода девятого элемента 2И-НЕ 14, на один вход которого через инвертор 16 поступают импульсы с выхода формирователя-синхронизатора 4, а на второй — проинвертированные элементом 17 импульсы с выхода первого разряда кольцевого регистра сдвига

5. С выхода триггера 18 импульсы подаются на первый вход восьл:иразрядного регистра сдвига 21, на второй (тактовый) вход которого поступают проинвертированные элементом 16 импульсы с выхода формирователя-син— хронизатора 4. На вход управления режимом работы восьмиразрядного регистра сдвига 21 подается уровень логического "О" при выборе одной из ступеней. редукции частоты вращения электродвигателя 2 и уровень логи— ческой "1" прн пуске электродвигателя 2 и работе его с номшальной частотой вращения. Указанные уровни поступают с выхода блока 19 запуска и задания номинальной скорости вращения электродвигателя 2. Подача уровня логической "1" при пуске электродвигателя 2 производится только на время пуска, определяемое параметрами элементов RC-цепочки на входе инвертора блока 19 запуска и задания номинальной частоты вращения. Уровень логической "1" на выходе указанного блока 19 при формировании номинальной частоты вращения двигателя обеспечивается подачей уровня 1 на управляющий вход содержащегося в нем элемента 2ИЛИ.

Импульсы, получаемые на выходах восьмиразрядного регистра 2 I сдвига, имеют взаимный временной сдвиг на

1/3 периода регулирования Те, равного в данном случае 9Т сети. Они следуют на входы блоков 3 гальванической развязкн, с выходов которых пос1267581

5 тупают на входы тиристорных ключей

1 ° Последние реализуют режим полнофазного питания полным напряжением сети электродвигателя 2 при его пус— ке и работе с номинальной скоростью вращения, а также р ежим чер едующегося неполнофазного питания для получения одной из пониженных скоростей вращения.

В послепнем случае тиристорные 10 ключи 1 пропускают в обмотку статора двигателя Pa& периодов тока сети, при этом (rn-P) соответствуют выбранной скорости вращения и представляет собой количество отсекаемых клю- 15 чей периодов, определяющее продолжительность бестоковой паузы, следующей поочередно в каждой из фаз статора.

Таким образом, введение восьми — 20 разрядного регистра сдвига позволяет реализовать чередующееся неполнофазное питание асинхронного электродвигателя B режиме пониженной скорости и тем самым снизить ее коле- 25 бания . формула изобретения

1..Способ регулирования скорости и трехфазного асинхронного электродвигателя, в котором чередуются режимы номинальной и пониженной скорости вращения асинхронного электродвигH.— теля с переменной скважностью путем периодического подключения и отключения фаз статорной обмотки асин хронного электродвигателя от питаю— щей сети, отличающийся тем, что, с целью снижения колеба-,щ пий скорости, режим пониженной скорости осуществляется путем отключе— ния от питающей сети одной или двух из трех фаз статорной обмотки асинхронного электродвигатепя и последующего поочередного подкпючения к питающей сети разноименных фаз статорной обмотки асинхронного электродвигателя при одновременном отклю.— чении одной или двух оставшихся фаз. статорной обмотки асинхронного электродвигателя,причем указанныйпроцесс коммутации сохраняется в течение времени действия режима пониженной скорости. ф

2. устройство для регулирования скорости трехфазного асинхронного электр одвигателя, содержащее три тиристорных ключа в фазах статор ной обмотки асинхр онно го электр одвигав теля, управляющие электроды которых подключены к выходам соответствующих блоков гальванической развязки, формировательь — синхр онизат ор прямоугольных импульсов, восьмиразрядный кольцевой регистр сдвига, девять логических элементов 2И-НЕ, логический элемент 8И-HE первый и второй инверторы, триггер, блок запуска и задания номинальной скорости, блок питания, выход формирователя-синхронизатора прямоугольных импульсов подключен .к тактовому входу восьмиразрядного кольцевого регистра сдвига, выходы которого подключены к одним входам восьми логических элементов

2И-НЕ, другие входы которых снабжены зажимами для подкл..очения к соответствующим выходам блока регулирования скорости, выходы Вос.üèè логических элементов 2И-НЕ подключены к соответствующим входам логического элемента 8И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу триггера, вход первого инвертора подключен к выходу формирователя-синхронизатора прямоугольных импульсов,, вход второго инвертора — к входу первого логического элемента 2И вЂ” НЕ, выходы первого и второго инверторов подключены к соответствующим входам девятого логического элемента 2И-НЕ, выход которого подключен к установочному входу триггера, о т л и и а ю щ е е с я тем,. что, с целью снижения колебаний скорости, в него введен восьмиразрядный регистр сдвига, тактовый вход которого подключен к выходу первого инвертора, вход выбора режима записи — к выходу блока. запуска и задания номинальной скорости,,вход последовательной записи — к выходу триггера, входы параллельной записи объединены и снабжены зажимом для подключения щины логической " 1", три выхода восьмиразрядного регистра сдвига подключены к входам соответсгвующих блоков гальванической развязки, 1267581

Составитель В.Алешечкин

Редактор А.Гулько Техред И.Попович Корректор E.Рошко

Заказ 5832/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 ,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4