Устройство для торможения асинхронного электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных областях промьгашенности, в частности на контактном и автономном электрическом подвижном составе. Целью изобретения является повьшение эффективности торможения и уменьшение массогабаритных показателей путем эффективного использования и уменьшения суммарной расчетной мощности оборудования. Указанная цель достигается введением в устройство для торможения асинхронного двигателя управляемых ключей 18 и 19, блока 20 переключений, блока 21 уставок , датчика 22 тока, датчи а 23 напряжения,- блока 26 угла фазового сдвига, сумматора 24, дифференциального усилителя 25, генератора 27 пи-, лообразного напряжения. Устройство позволяет осуществить реостатное торможение с предельным значением тормозного момента в широком диапазоне вплоть до двойной номинальной частоты вращения. 2 ил. (Л со 4 00 СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с51) 4 Н 02 Р 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3952510/24-07 (22) 04.07.85 (46) 07. 10.87. Бюл. № 37 (71) Московский энергетический институт и Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода

"Электротяжмаш" им. В.И.Ленина (72) А.Д.Степанов, В.И.Андерс, M.Г.Колобов, А.А.Богатин, Ю.И.Гусевский, В.Г.ГРапонов, В.А.Лопатин и С.В.Шилов (53) 62-83:621.316.719.3(088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 1763871, кл. Н 02 P 3/22, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 10564 11, кл. Н 02. P 3/22, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОРМОЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использова„„SU„„1343530 А1 но в различных областях промышленности, в частности на контактном и автономном электрическом подвижном составе. Целью изобретения является повышение эффективности торможения и уменьшение массогабаритных показателей путем эффективного использования и уменьшения суммарной расчетной мощности оборудования. Указанная цель достигается введением в устройство для торможения асинхронного двигателя управляемых ключей 18 и 19, блока 20 переключений, блока 21 уставок, датчика 22 тока, датчика 23 напряжения,. блока 26 угла фазового сдвига, сумматора 24, дифференциаль-, g ного усилителя 25, генератора 27 пилообразного напряжения. Устройство позволяет осуществить реостатное торможение с предельным значением тормозного момента в широком диапазоне вплоть до двойной номинальной частоты вращения. 2 ил.

1343530

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных областях промышленности и в транспорте, в частности, на 5 контактном и автономном электрическом подвижном составе с асинхронным кароткозамкнутым двигателем.

Цель изобретения — повышение эффективности торможения и уменьшение 10 массогабаритных показателей путем эффективного использования и уменьшения суммарной расчетной мощности имеющегося оборудования.

На фиг.1 приведена блок-схема 15 устройства для торможения асинхронного электровигателя; на фиг,2— схема блока переключений °

Устройство содержит автономный. ! инвертор 1 напряжения, подключенный 20 к источнику 2 постоянного напряжения ° и составленный из блока 3 главных тиристоров, выполненного в виде соединенных между собой по мостовой схеме групп анодных и катодных вентилей 4 и 5, блока 6 обратных диодов, параллельно подключенного к блоку

3 главных тиристоров, Автономный инвертор включает в себя блок 7 управления, К входу автономного инвер-З0 тора подключены входы управляемого выпрямителя 8, выходы которого соединены с выходами блока 3 главных тиристоров и блока 6 обратных диодов. Управляющие входы блоков 3 35 главных тиристоров подключены к выходам формирователей 9 и 10 импульсов, а выходы формирователя 11 импульсов соединены с управляющими входами управляемого выпрямителя 8. 40

Устройство содержит также основной тормозной резистор 12, последовательна с которым соединен датчик 13 тока, дополнительный резистор 14 с датчиком 15 тока. Датчик 13 тока и 45 тормозной резистор 12 включены между нлюсовым зажимом источника 2 постояннога напряжения и общим выводом анодной группы вентилей 4, Датчик 15 тока и резистор 14 включены между 50 отрицательным зажимом источника 2 поСтоянного напряжения и общим выводом катодной группы вентилей 5.

Выходы датчиков 13 и 15 тока под— ключены к входам сумматора 16. Устройство содержит также компаратор 17 и в него введены управляемые ключи

18 и 19, блок 20 переключений с четырьмя входами и четырьмя выходами, блок 21 устанок с двумя выходами, подключенными к первым двум входам блока 20 переключений, третий дат— чик 22 тока и датчик 23 напряжения, включенные в цепь питания асинхронного двигателя, второй сумматор 24, дифференциальный усилитель 25, блок измерения 26 фазового угла сдвига и генератор 27 пилообразного напряжения. Третий вход блока 20 переключений соединен с выходом блока 7 управления и через генератор 27 пилообразного напряжения — с первым входом компаратора 17 ° Четвертый вход блока

20 переключений подключен к выходу второго сумматора 24, эдин вход которого соединен с выхода:< дифференциального усилителя 25, а другой вход сумматора 24 подключен к выходу блока 26 измерения фазово: о сдвига. Один вход блока- измерения фазового сигнала соединен с выходам датчика 22 тока, а другой вход — < выходом датчика 23 напряжений. Первый выход бло ка 20 переключений через компаратор

17 соединен с входами формирователей

9 и 10 импульсов, второй вход этого блока — с входом формирователя 11 импульсов. Третий выход блока 20 переключений подключен к первому входу дифференциального усилителя 25, второй вход которого связан с выходом первого сумматора 16, а четвертый выход блока переключений соединен с управляющими входами ключей 18 и 19.

Ключ 18 шунтирует основной тормозной резистор 12, а ключ 19 — дополнительный тормозной резистор 14.

Блок 20 переключений выполнен на переключателях 28 (фиг.2), связанных между собой общей тягой 29.

Устройство работает следующим образом.

На блок 26 измерения фазового угла сдвига приходят два сигнала с датчиков тока 22 и напряжения фазы

23. С выхода блока 26 на вход сумматора 24 поступает сигнал U 11о+ пропорциональный ol = 60 + q где — угол сдвига между напряжением и током фазы асинхронного двигателя.

Дифференциальный усилитель 25 работает с коэффициентом усиления К> разности сигналов: суммарного активного тока асинхронного двигателя и сигнала задания тока U . С выхода сумматора 24 через блок 20 переклю3530

Ет,„. = 0,5R.„, . При этом рас— четная мощность резисторов равна

0т5 и R = 0,5 .", R < и и

Если торможение осуществляется на участке f„ — 2f„, то Р, = I„ R, z т

-н -н о — I R < и эта мощность реализует и ся при = 180 при Б.т =0,5,з

0,5К, и Е = 2гн

Изобретение позволяет уменьшить износ механических тормозов, повы— сить производительность транспортных средств за счет расширения области действия электрического тор15 можения и увеличения мощности двигательного режима, уменьшить габариты привода за счет снижения суммарной установленной мощности устройств, более эффективного использова20 ния оборудования, улучшения токораспределения при полной симметрии загрузки оборудования, уменьшения пульсаций тока.

Формула изобретения.

Устройство для торможения асин— хронного электродвигателя, содержащее автономный инвертор напряжения, подключенный к источнику постоянного напряжения и составленный из блока главных тиристоров, выполненного в виде последовательно соединенных по мостовой схеме анодной и катодной групп вентилей, блока обрат10

3 134 чений на вход компаратора 17 поступает сумма сигналов т.е.

При U ) Uи сигнал с выхода дифференциального усилителя 25 равен нулю, поэтому на компаратор 17 поступает сигнал U . Одновременно в блоке 27 формирования пилообразного напряжения формируется пилообразное напряжение длительностью

180 с частотой, синфазной с импульсами управления вентилей управляемого мостового выпрямителя 8, сдвинутое на 180 эл.град. Формирование ми— нимального сигнала, пропорционального углу d = 60 + у, обеспечивает равномерную поочередную нагрузку тормозных резисторов 12 и 14, т.е. каждый из них при угле управления о вентилями блока 3 главных тиристоров проводят активный ток в течение

60 эл. град., и через каждые

60 эл.град. один резистор заменяет другой в работе.

Во избежание образования разрывов в цепях пр6текания активного тока при значениях a <

Использование в электроприводе регулирования угла отпирания вентилей блока главных тиристорах позволяет снизить пульсации тока асинхронного двигателя, а также уменьшить расчетную емкость конденсатора фильтра и,следовательно, ее габариты, При введении в схему датчика частоты вращения и блока" выделения максимального сигнала электропривод может реализовать характеристику М (f), т.е. позволяет осуществить торможение с постоянным тормозным моментом M„ = const, в частотном диапазоне от 0,5f до 2f>.

Может быть осуществлено торможение только на участке 0,5 йн — Еи при снижении активного тока асинхронного двигателя ниже заданной величины Ы возрастает, уменьшая R.

«1 зиб схемы и увеличивая тормозной ток до заданного значения. При 1 = 0,5f„ угол = 180, и все вентили бло,к главных тиристоров открыты, а

55 ных диодов, параллельно подключенного к блоку главных тиристоров, и блока управления упомянутым инвертором, управляемый мостовой выпрямитель, входом подключенный к источнику постоянного напряжения, а выходом — к выходам блоков главных тиристоров и обратных диодов, три формирователя импульсов, выходы двух из которых соединены с управляющими входами блока главных тиристоров, а выходы третьего формирователя импульсов подключены к управляющим входам управляе,мого выпрямителя, основной и допол нительный тормозные резисторы, два датчика тока, каждый из которых соединен последовательно с одним из указанных резисторов и подключен свободным выводом к соответствующему зажиму источника постоянного напряжения, компаратор и сумматор,входы которого подключены к выходам дат,чиков тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности торможения и уменьшения массогабаритных показателей пут<. и эффективного и! .пол1.зования и уменьшения га

Составитель А.Головченко

Техред JI.Ñåðäþêîâà Корректор ШаРоши

Редактор Н.Бобкова

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4835/55

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 суммарной расчетнОЙ МОЦ(е!Ости имеfoIIIE .— гося оборудования, введены управляемые ключи, третий датчик тока и датчик напряжения, включенные в цепь питания асинхронного двигателя, второй сумматор, дифференциальный усилитель, блок измерения фазового угла сдвига, генератор пилообразного напряжения, блок переключений с четырьмя входами и четырьмя выходами, блок уставок с двумя входами, подключенными к первым двум входам бло— ка переключений, третий вход которого соединен с выходом блока управления упомянутым инвертором и через генератор пилообразного напряжения с одним входом компаратора, а четвертый .вход блока переключений подключен к выходу второго сумматора, один вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, а дру1 Of 1 1<к «,1 < I!1,<; «1I « " I «,:! II < .,;;< I« Ill<

Р О Г О П 0,