Способ пуска асинхронного двигателя с фазным ротором и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 Н 02 Р 5/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАМ изОБРетений и ОткРытий (21) 3755992/24-07 (22) 21.06.84 (46) 30, t1.86. Бюл. Р 44 (71) Гомельский политехнический институт (72) А.Е.Малиновский, Ф.А.Мамедов и М. Г. Боб ыл ев (53) 621,313, 13 (()88.8) (56) Костенко M.Ï., Пиатровский Л.М, Электрические машины, ч. 2. M. — Л.:

Энергия, 1965, с. 513.

Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. M.: Энергия, 1980, с. 103, рис. 3-9. (54) СПОСОБ ПУСКА АСИНХРОННОГО ДВИ:ГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ И УСТРОИСТВО ДПЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в злектроприводах общепромышленных ме ханизмов. Целью изобретения являет„„Я0„„1274104 А 1 ся повышение надежности путем ограничения ударного момента. На чертеже изображена схема устройства для пуска двигателя с фазным ротором. Цель достигается путем подачи питающего напряжения на статорные обмотки двигателя, при разомкнутых роторных обмотках, в цепи ротора создают несимметрию путем включения дополнительного сопротивления, измеряют напряжение на выходе роторных обмоток и при достижении фазы заданной величины замыкают фазы роторной обмотки.

Устройство для пуска асинхронного двигателя содержит резистор 3 в одной из фаз роторной обмотки двигателя 1, коммутируемый управляемым коммутатором 7, цепь роторной обмотки замыкается с помощью тиристора 5,шун- С тирующего трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель 6 в фазах ротор- 2 ной обмотки. Коммутация роторной обмотки происходит по сигналу со счетчи 3 вЬ

С0

4ъ

1274104 ка цмпульсов 4, управляемого с помощью логического элемента И 12, RSтриггера 11, ждущего мультивибратора .

Изобретение относится к электроме« ханике и может быть применено в электроприводах переменного тока, содержащих асинхронные двигатели с фазным ротором, пуск которых необходимо производить с линейным изменением частоты вращения или с минимальным перерегулированием, или с максимальным,поI давлением ударного момента.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.

Устройство для пуска двигателя 1 с фазным ротором содержит первый управляемый коммутатор 2, одни вывыды которого снабжены зажимами для подключения к сети, а другие выводы подключены к выводам статорной обмотки двигателя, резистор 3, соединенный с первым выводом роторной обмотки, счетчик 4 импульсов, выход .которого соединен с управляющим электродом тиристора 5, шунтирующего выход трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя 6, два входа которого соединены с вторым и третьим выводами роторной обмотки, третий вход трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя 6 соединен .с другим выводом регистора 3, шунтируемого вторым управляемым коммутатором 7, управляющий вход которого соединен с выходом первого реле 8 времени, входные выводы которого подсоединены к второму и третьему выво.дам роторной обмотки и к входным выводам нуль-органа 9, выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора 10, выход которого соединен . с R-входом RS-триггера 11, выход которого.соединен с одним из входов логического элемента И 12, другой вход которого соединен с S-входом RS-триггера и с выходом реле 13 времени, 10 в функции роторного напряжения, снимаемого нуль-органом 9 ° 2 с.п. флы, 1 ил.

--вход которого соединен с управляющим входом первого управляемого коммутатора 2, выход логического элемента

И 12 соединен с входом "Установка

5 нуля" счетчика 4 импульсов, вход ко торого соединен с генератором 14.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе реле 13 времени присутствует сигнал логического "0", который поступает на вход RS-триггера 11, переводя его в нулевое состояние, выходной сигнал логического "О" с выхода триггера 11 поступает на второй вход логического элемента И 12, на первый вход элемента И 12 поступает также сигнал логического "0" с выхода реле 13 времени. При этом на выходе элемента И 12 присутствует сигнал логического "0", который запрещает счет счетчиком 4 импульсов, поступающих с генератора 14. При подаче сиг25 нала "Пуск" на входы реле 13 времени и первый управляемый коммутатор 2 последний подает напряжение на ста- . тор двигателя 1. Реле 13 времени определяет задержку по времени, необходимую для установления переходных

30 процессов в двигателе 1 при подключении статорной цепи. После установления переходных процессов напряжение на выходе роторных обмоток определится выражением U sin gaJ t +

2 о

35+ 9 + 9 +9, ) где u3 t — текущая фаза питающего напряжения; у

1 фазовый сдвиг, определяемый фазовым сдвигом вектора тока статора относительно вектора напряжения;

Х

40 фазовый сдвиг, определяемый способами подключения обмоток статора и ротора; 8, — начальное угловое положение ротора.

Замыкание обмоток ротора необходи45 мо осуществить в момент времени, когда выполняется условие M t + о о

+ О = V = 120, что соответствует

1274104 условию равенства фазы напряжения на роторе значению,.} t + y + y + о

+ 6 = 120 + v +p,где ц фаза напряжения на роторе.

Момент включения определяется сле- 5 дующим образом. После срабатывания реле 13 времени íà S-вход RS-триггера 11 и на вход элемента И 12 подается сигнал "1". Нуль-орган 9 преобразует синусоидальное напряжение, 10 снимаемое с роторных обмоток, в пряугольные импульсы, передние фронты которых запускают ждущий мультивиб.ратор 10. Таким образом, на выходе ждущего мультивибратора 10 имеют се- 15 рию коротких импульсов, соответствующих моменту времени начала синусоиды. Эти импульсы поступают на R-вход

RS-триггера 11, переводя в единичное состояние. Для исключения неопреде- 20 ленного состояния применен RS-триггер с исключением неопределенного состояния и приоритетом входа S,Ïðè этом на входах элемента И 12 возникает комбинация, разрешающая работу счетчика 4. После прихода N/2 импульсов на вход счетчика его последний триггер меняет состояние и срабаты.вает электронный пускатель, замыкающий цепь ротора. Двигатель запуска- 30 ется. Угол М определяется следующим образом. Так как частота напряжения на выходе роторной обмотки равна в режиме короткого замыкания частоте питающего напряжения, то угол о

120 можно фиксировать по времени относительно начала синусоиды, как

t — — Т-360/120, где Т вЂ” период напряжения сети, а с учетом углов у, и у, как t = 360/(120- 9 — g ). 40 Настроив частоту генератора таким образом, чтобы N/2 состония счетчика заполнялись за время t, получим сигнал на выходе счетчика 4 импуль- сов в тот же момент, когда фаза нап- 45 ряжения на роторе равна .Ч = д 1 +

+9„= Ч + Ю = 120 . В этот момент и произойдет открытие тиристора 5.

Так как значение угла g неиз- 50

1 вестно (д легко определяется по схемам включения обмоток), а оптимальный угол Ч, может отличаться от

120 в зависимости от мощности и типа двигателя, то данное устройство 55 требует настройки. Настройка осуществляется изменением частоты генератора 14, а вид переходного процесса контролируется с помощью датчика динамического момента.

Формирование переходных процессов данным способом по критериям качества: пуск с линейным изменением скорости, минимум и перерегулирования эффективнб для двигателей, в которых время электромагнитного переходного процесса сравнимо со временем электромеханического.

Для улучшения энергетических показателей в установившемся режиме работы после пуска несимметрия роторной цепи устраняется. Осуществляется это следующим образом. После подачи напряжения на статор напряжение с роторных обмоток поступает на вход реле 8 времени. Реле срабатывает и отключает коммутатор 2, резистор 3 вводится в цепь. После замыкания цепи роторной обмотки напряжение на входе реле 8 времени уменьшается до нуля.

Реле начинает отсчет времени, необхо-. димого для пуска. После окончания пуска реле 8 подает сигнал на срабатывание коммутатора 2, которое выводит из цепи резистор 3.

Формула изобретения

1. Способ пуска асинхронного двигателя с фазным ротором, при котороМ осуществляют подачу питающего напряжения на статорные обмотки двигателя и создают в роторной цепи параметрическую несимметрию, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, питающее напряжение подают на статорные обмотки при

:разомкнутых роторных обмотках, измеряют мгновенное значение фазы фаэного напряжения ротора, при достижении укаэанной фазы заданной величины замыкают роторные обмотки.

2. Устройство для пуска асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее первый управляемый коммутатор, одни выводы которого предназначены для подключения к сети, а дру- . .гие выводы подключены к выводам статорной обмотки двигателя, резистор, соединенный одним выводом с первым фазным выводом роторной обмотки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в него введены второй управляемый коммутатор, трехфазный мостовои неуправляемый выпрямитель, тиристор, первое

74104

Составитель Н.Киштулинец

Техред В.Кадар Корректор Т Колб Редактор М.Ъандура

6488/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Заказ

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12 и второе реле времени, нуль-орган, ждущий мультивибратор, КБ-триггер, логический элемент И, генератор, счетчик импульсов, выход которого

;соединен с управляющим электродом тиристора, шунтирующего выход трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя, два входа которого соединены с вторым и третьим фазными выводами роторной обмотки, третий вход трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя соединен с другим выводом резистора, шунтируемо.го вторым управляемым коммутатором, управляющий вход которого соединен с выходом первого реле времени, входные выводы которого подсоедине4 ны к второму и третьему фазным выводам роторной обмотки и к входным выводам нуль-органа, выход которого соединен с входом ждущего мультивиб ратора, выход которого соединен с

К-входом КЯ=триггера, выход которого соединен с одним из входов логи- ческого элемента И, другой вход которого соединен с 8-входом RS-триг10 гера и с выходом второго реле времени, вход которого соединен с управляющим входом первого управляемого коммутатора, выход логического эле мента И соединен с входом "Установка

15 нуля счетчика импульсов, вход которого соединен с генерато ром,