Способ пуска группы асинхронных электродвигателей

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности пуска за счет устранения перегрузок автономного инвертора. Указанная цель достигается тем, что в способе пуска группы асинхронных двигателей, питаемых от внешнего источника через автономный инвертор (АИ) 1, дополнительно с помощью датчика тока 10 измеряют ток во входной цепи АИ 1, сравнивают в блоке сравнения 12 его с током, нз меряемым с помощью датчика тока 7 в выходной цепи АИ 1. При превьшгекии ; величиной тока во входной цепи АИ 1 . величины тока в его выходной цепи осуществляют подключение очередного асинхронного двигателя 6 с помощью коммутатора 4 к выходу АИ 1. В результате подача сигнала на блоки 5 управления коммутаторами 4 происхо дит либо при выходе тока нагрузки за заранее установленный предел, либо при резком увеличении угла сдвига фаз между выходным напряжением АИ 1 и током нагрузки, что уменьшает перегрузки АИ 1. 3 ил. Q (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (51)4Н02 Р 1 58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 40 17481/24-07 (22) 06.02.86 (46) 29.02.88. Бюл. В 8 (71) 20-й Государственный подшипниковый завод (72) И.И.Артюхов, Г.П.Кокоулин, В.А.Серветник и В.Ю.Любомиров (53) 62-83:621.316.317 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

У 922977, кл. Н 02 Р 1/54, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1173514, кл. Н 02 P 1/54, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1166251, кл. Н 02 P 1/54, 1985. (54) СПОСОБ ПУСКА ГРУППЫ АСИНХРОННЫХ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к. электротехнике. Целью изобретения является повьппение надежности пуска за счет устранения перегрузок автономного инвертора. Указанная цель достигается тем, что в способе пуска группы асинхронных двигателей, питаемых от внешнего источника через автономный инвертор (АИ) 1, дополнительно с помощью датчика тока 10 измеряют ток во входной цепи АИ 1, сравнивают в блоке сравнения 12 его с током, измеряемым с помощью .датчика тока 7 в выходной цепи АИ 1. При превьппении: величиной тока во входной цепи АИ 1 величины тока в его выходной цепи осуществляют подключение очередного асинхронного двигателя 6 с помощью коммутатора 4 к выходу АИ 1. В результате подача сигнала на блоки 5 управления коммутаторами 4 происхо дит либо при выходе тока нагрузки за заранее установленный предел, либо при резком увеличении угла сдвига фаэ между выходным напряжением АИ 1 и током нагрузки, что уменьшает перегрузки АИ 1. .3 ил.

1377993

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательных электроприводах переменного тока с централизованным пи5 танием асинхронных двигателеи от статических преобразователей частоты.

Целью изобретения является повышение надежности пуска путем устранения перегрузок автономного инвертора. !0

На фиг.1 представлена принципиальная схема выполнения одного варианта устройства для пуска группы асинхронных двигателей; на фиг.2— принципиальная схема блока управления; на фиг.3 — принципиальная схема второго варианта устройства.

Устройство для пуска группы асинхронных электродвигателей по первому варианту содержит автономный инвертор 1 (фиг.!) с силовым трансформатором 2, вторичная обмотка 3 которого соединена по схеме "звезда", коммутаторы 4 с блоками 5 управления, с помощью которых асинхронные двигатели 6 подключены к вторичной обмотке силового трансформатора 2. В цепи нагрузки инвертора 1 установлен транс. форматор 7 тока, вторичная обмотка 8 которого подключена к входу выпрямителя 9. В цепи питания инвертора 1 установлен датчик 10 тока, выход которого через усилитель 11 подключен к одному входу узла 12 сравнения.

Другой вход узла 12 сравнения через усилитель 13 подключен к выходу выпрямителя 9, к которому присоединен также вход порогового элемента

14. К выходу узла сравнения через компаратор !5 подключен один из вхо40 дов логического элемента ИЛИ 6, другой вход которого присоединен к выходу порогового элемента 14, нагруженного на релейный элемент 17.

В схему входит также управляемый источник !8 постоянного напряжения, один зажим которого присоединен к нулевой точке трансформатора 2, другой зажим - к нейтральному проводу N. К управляющему входу источника 18 подключен выход релейного элемента 17. 50

Блок 5 управления содержит. согласующий трансформатор 19 (фиг.2), первый и второй детекторы 20 и 21, которые выполнены в виде трехфазных полумостовых диодных групп с нулевым выводом, делитель 22 напряжения и узел

23 сравнения. Выход последнего через последовательно соединенные согласующий и релейный элементы 24 и 25 подключен к управляющему входу коммутатора 4, Согласно другому варианту в устройстве исключен согласующий трансформатор. Коммутаторы 4 подключают асинхронные двигатели 6 непосредственно к выходу автономного инвертора 1 (фиг.3). В этом случае для передачи сигнала управления на блоки 5

I требуется дополнительный провод 1!

Вместе с тем сами блоки 5 управления предельно упрощаются и их содержание составляет только релейные элементы 25.

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей осуществляют следующим образом.

Необходимое для питания асинхронных двигателей 6 трехфазное переменное напряжение заданной амплитуды и частоты создается с помощью автоноь ного инвертора I. Так как пуск (останов) двигателей 6 осуществляется исходя из необходимости участия соот" ветствующего механизма в производственном процессе, то нагрузка инвертора 1 имеет сложный характер. При этом огибающая выходного тока инвертора 1 имеет всплески, вызванные пусками двигателей (их резким затормаживанием).

Контроль тока в выходной цепи инвертора I осуществляется трансформатором 7 тока, вторичная обмотка которого подключена к входу выпрямителя 9. Если напряжение на выходе последнего превышает порог срабатывания порогового элемента 14, соответствующий максимально допустимой нагрузке инвертора 1, то релейный элемент 17 подает на управляющий вход источника

I8 постоянного напряжения сигнал, вызывающий повышение потенциала либо нулевой точки обмотки 3 силового трансформатора 2 в схеме фиг.1, либо

/ провода N в схеме фиг,.3 относительно нейтрального провода N. Указанное повышение потенциала фиксируется блоками 5 управления, которые запрещают включение коммутаторов 4 °

При устранении перегрузки сети А, В, .С.выходное напряжение управляющего источника 18 становится равным нулю и блоки 5 управления приходят в состояние, разрешающее пуск электродвигателей 6.

1377993

Так как величина угла запирания инвертора при заданных параметрах

его схемы определяется не только модулем нагрузки, но и ее аргументом, то ограничение величины выходного тока инвертора еще не гарантирует ему коммутационную устойчивость.

Вместе с тем процесс пуска двигателя, в особенности высокоскоростного, сопровождается резким возрастанием реактивной составляющей выходного тока инвертора. Это сопровождается резким увеличением угла cg сдвига фаз между выходным напряжением инвертора и током его нагрузки.

Согласно способу на входы узла 12 сравнения подают сигналы У,, У, про" порциональные входному I и выходно-. му I токам инвертора соответственно, т.е.

К, Е (1) (2) где К, - коэффициент передачи цепи, включающей в себя датчик 1 0 тока и усилитель 11

К - коэффициент передачи цепи, состоящий из трансформатора 7 тока, выпрямителя 9 и усилителя 13.

Если пренебречь потерями мощности в инверторе, то величины Id, I можно определить из выражения:

P Рн

I I — (3)

П н а 13 Псов у

С учетом формул (3) выражение (1) принимает вид

У, К, ГЗ . Е„сов (у. (4)

d

Коэффициенты К, и К можно подобрать так, что при некотором значении угла (f = q, которое соответствует номинальному режиму работы двигателей, выполняется условие (5)

При этом выходное напряжение ин-. вертора U = U . (6)

При выполнении условия (5) выходной сигнал узла 12 сравнения 6У Y - Y вследствие чего на выходе компаратора 15 присутствует сигнал логического нуля.

Подставляя (2), (4) и {6) в (5) получим

К, Э вЂ” - I„cosg K I

К = К 13 "— — cost(Uo

Ц1 о (7)

Процесс пуска двигателя сопровождается всплеском величин Z ср и провалом U. При этом выходные сигналы Y„, Y в узле 12 сравнения приобретают следующие значения: (11 -ьЩ

l0 Y, = К, З - — — - (Е +йЕ )соз (Ц1 f

Ug

О

+щ), У, -К,(Е„+hI ) (8)

15 Из (8) с учетом (7) получаем, что в процессе пуска выходной сигнал узла 12 сравнения описывается выражением

К, -ГЗ

dY - — — (I„+nI ) (U,cost),-(U,—

О

-hU)cos(q,+zq)

Так как разность величин в квадратных скобках положительна, то положительный уровень сигнала hY преобра зуется ковжаратором 15 в сигнал логической единицы, которая поступает на один из входов логического элемента

ИЛИ 16 н вызывает срабатывание релейного элемента 17.

30 Таким образом, подача сигнала на блоки 5 управления коммутаторами происходит либо при выходе тока нагрузки за заранее установленный предел, либо при резком увеличении угла сдвига фаз между выходным напряжением инвертора и током нагрузки, что происходит при пуске двигателя. Благодаря этому устраняется перегрузка инвертора.

40 Таким образом, положительный эффект способа пуска состоит в повышении надежности работы электропривода. При данном способе управления исключается наложение во времени про

45 цессов пуска двигателей, благодаря чему устраняется перегрузка инвертора и, следовательно, обеспечивается бесперебойность электроснабжения.

Формула изобретения

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей, питаемых от внешнего источника через автономный инвертор, при котором после подключения одного из асинхронных двигателей к источнику питания контролируют ток в выходной цепи автономного инвертора

5 1377993 6 с последующим поочередным подключени- инвертора, сравнивают его с током в ем других асинхронных двигателей, выходной цепи автономного инвертора отличающийся тем, что, с и в момент превышения величиной тока целью повышения надежности пуска пу- во входной цепи автономйого инвертотем устранения перегрузок автономно- ра величины тока в его выходной цепи

5 го. инвертора, дополнительно контроли-- осуществляют указанное поочередное руют ток во входной цепи автономного включение асинхронных двигателей.

1377993

Составитель А. Головченко

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор М.Бандура

Заказ 887/53 Тираж 583 Подпнс ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

) ) 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-нолиграфнческое лредприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4