Асинхронный вентильный каскад

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах грузоподъемньЬс .механизмов , в частности в автоматизированных электроприводах шахтных подъемных установок Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения неконтролируемых бросков тока. Указанная цедь достигается за счет введения последовательно соединенных датчика 17 напряжения и нелинейного элемента 18 с характеристикой типа люфт, выход которого подключен, к третьему входу регулятора 12 тока возбуждения, что позволяет решать задачу ограничения максимальной ЭДС. ротора в режиме динамического торможения при насыщении магнитной цепи асинхронного двигателя . Это повьшает надежность работы асинхронного вентильного каскада путем исключения неконтролируеьвлх бросков тока в момент перехода из двигательного режима в тормозной. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК р 4 Н 02 P 7/74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ с г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008492/24-07 (22) 29, 11.85 (46) 07.01.88. Бюл. ¹ 1 (71) Производственное объединение

"Уралэнергоцветмет" (72) В.Г,Лысенко и И.Ф.Максимов (53) 621.313,2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 944033, кл. Н 02 Р 7/74, 1982 °

Сандлер А.С., Тарасенко Л.М.

Динамика каскадных асинхронных электроприводов, — M. Энергия, 1977, с. 184. (54) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах грузоподъемных,механизмов, в частности в автоматизированных электроприводах шахтных .

„.Я0„„1365339 A1 подъемных установок, Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения неконтролируемых бросков тока. Указанная цель достигается sa счет введения поспедовательно соединенных датчика 17 напряжения и нелинейного элемента 18 с характеристикой типа "люфт", выход которого подключен,к третьему входу регулятора 12 тока возбуждения, что позволяет решать задачу ограничения максимальной ЭДС ротора в режиме динамического торможения при насыщении магнитной цепи асинхронного двигателя, Это повьппает надежность работы асинхронного вентильного каскада путем исключения неконтролируемых бросков тока в момент перехода из двигательного режима в тормозной, 4 ил.

1365339

ro подключен к выходу регулятора 7 частоты вращения, а выход — к друго10

2О

26

ЗО

E> = 1,5Е н, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе грузоподъемных механизмов.

Цель изобретения — повьппение надежности работы путем исключения неконтролируемых бросков тока в момент перехода из двигательного режима в тормозной, На фиг.1 представлена блок-схема асинхронного вентильного каскада; на фиг.2 и 3 — векторные диаграммы токов асинхронного двигателя в режиме динамического торможения соответствен I нопри Х =I и при Iгн=0; на

2н фиг,4 — типовая характеристика холостого хода асинхронного двигателя в режиме динамического торможения

E> = f (I+} при I = 0 и и = n„ü

На фиг.2 — 4 обозначено: I и I. ток ротора и приведенный ток ротора; . — приведенный номинальный ток ротора; I — эквивалентный ток динамического торможения; Ф вЂ” поток возбуждения 3 и и I +„ — намагничивающий и номинальный намагничивающий ток, и „ — номинальная частота вращения двигателя; Е < и Е ун.—

ЭДС ротора и номинальная ЭДС ротора, Характеристика построена в относительных единицах.

3а единицу принят намагничивающий ток Х „, соответствующий по характеристйке холостого хода номинальной ЭДС ротора Е н .

Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный электродвигатель

1, статор которого через коммутатор

2 подключен к источнику питания, первый выпрямитель 3, сглаживающий дроссель 4, инвертор 5 в роторной цепи электродвигателя 1, последовательно включенные блок 6 задания режимов работы, регулятор 7 частоты вращения, 4 регулятор 8 тока, блок 9 импульснофазового управления, выходом соединенный с инвертором 5, датчик 10 вып-. рямленного тока ротора, соединенный с другим входом регулятора 8 тока, датчик 11 частоты вращения электродвигателя, соединенный с другим входом регулятора 7 частоты вращения, последовательно соединенные регулятор 12 тока возбуждения, блок 13 импульсно-фазового управления, выходом соединенный со вторым выпрямителем 14 в цепи возбуждения, датчик

15 тока возбуждения, соединенный с входом регулятора 12 тока возбуждения, нелинейный блок 16 с параболической характеристикой, вход которому входу регулятора 12 тока возбуждения, последовательно включенные датчик 17 напряжения и нелинейный элемент 18 с характеристикой типа "люфт"

1 причем вход датчика 17 напряжения подключен к выходу первого выпрямителя 3 в роторной цепи, а выход нелинейного блока 18 — к третьему входу регулятора 12 тока возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что статический момент (М ), который создает механизм, изменяется по линейному закону, в функции пути от минус М, до +М, т.е, одну половину пути он является тормозным, а другую — движущим. По такому закону изменяется статический момент различных грузоподъемных механизмов, например шахтных подъемных установок при неуравновешенной системе подъема. Предположим также, что имеет место двигательный режим на максимальной скорости. После того, как статический момент изменяет знак, подается команда на включение динамического торможения для стабилизации заданной максимальной скорости.

С.помощью коммутатора 2 статор двигателя отключается от питающей сети и подключается к источнику постоянного напряжения.

Вследствие того, что во время переключения статический. момент (и ток ротора ) близок к нулю, магнитная цепь электродвигателя насыщается.

При этом ЭДС ротора стремится к значению где Е н - номинальная ЭДС ротора, Как только на выходе датчика 17 напряжения появляется сигнал, соответствующий номинальной ЭДС ротора, вступает в работу нелинейный блок

18 выходнои сигнал KQTopoI о IIoc пает на вход регулятора 12 тока возбуждения, С помощью обратной связи ток возбуждения поддерживается таким, чтобы ЭДС ротора не превышала своего номинального значения. При значениях ЭДС ротора, не превьппаю1365339 щих величины Е,» например при торможении в конце пути, когда .статический момент близок к номинальному, ток возбуждения формируется без участия обратной связи по напряжению, Зона нечувствительности нелинейного блока 18 с характеристикой типа

"люфт" устанавливается равной сигналу, поступающему с датчика 17 напряжения при заторможенном роторе в двигательном режиме, Требуемое быстродействие обратной связи подбирается с помощью изменения коэффициента . передачи нелинейного блока 18 на ли-. 15 нейном участке характеристики.

Таким образом, введение датчика напряжения и нелинейного пр ео бр аз ователя в асинхронном вентильном каскаде позволяет ограничивать ЭДС ротора на уровне номинального значения при переключениях в режим динамического торможения на подсинхронной скорости. При наличии указанных эле- 25 ментов повышается надежность работы электропривода, так как устраняются неконтролируемые броски тока.

Формула изобретения 311

Асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвигатель, статорная обмотка которого через коммутатор предназначена для подключения к источнику питания, последовательно соединенные между собой первый выпрямитель, сглаживающий дроссель, инвертор и датчик выпрямленного тока ротора, включенные в роторную цепь электродвигателя, последовательно соединенные между собой блок задания режимов работы, регулятор частоты вращения, регулятор тока, блок импульсно-фазового управления, выходом соединенный с инвертором, выход датчика .выпрямленного тока ротора соединен с вторым входом регу- . лятора тока, выход датчика частоты вращения электродвигателя соединен с вторым входом регулятора частоты вращения, последовательно соединенные между собой регулятор тока возбуждения, блок импульсно-фазового управления, выход которого соединен с вторым выпрямителем в цепи возбуждения, датчик тока возбуждения соединен с первым входом регулятора тока возбуждения, к второму входу которого подключен выход нелинейного элемента с параболической характеристикой, вход которого соединен с выходом. регулятора частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности эа счет исключения неконтролируемых бросков тока, в него введены датчик напряжения и нелинейный элемент с характеристикой типа "люфт", регулятор тока возбуждения снабжен третьим входом, вход датчика напряжения подключен к выходу первого выпрямителя, выход датчика напряжения соединен с входом нелинейного элемента с характеристикой типа "люфт", выход которого соединен с третьим входом регулятора тока возбуждения.

1365339

4 т

4g .г

Составитель .Е. Перемыслова

Техред М.Ходанич

Корректор С.Шекмар

Редактор Г.Вопкова

Тираж 583

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6655/55

Подписное

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