Способ пуска асинхронного электродвигателя от автономного инвертора тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, питаемых от автономных инверторов тока. Цель изобретения является умень шение энергозатрат. Способ пуска асинхронного электродвигателя позволяет осуществлять быстрый пуск двигателя при ограниченной величине емкости пусковой батареи коммутирующих .конденсаторов. Для этого после подключения пусковой батареи к выходу инвертора повышают его частоту до верхнего предела, после чего производят подключение двигателя. Понижение частоты инвертора вплоть до номинальной производят по мере разгона двигателя в зависимости от превьшения текущего значения угла запирания тиристоров инвертора над наперед заданным значением. Отключение пусковой батареи производят в случае достижения частоты номинального значения и превышения разности текущего и наперед заданного значений угла запирания величины, гарантирукицей коммутационную устойчивость инвертора при отключении пусковой батареи. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 02 Р 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4164259/24-07 (22) 19.12.86 (46) -15.07.88. Бюл. В 26 (71) Саратовский политехнический институт (72) В.А.Серветник, И.И.Артюхов и Ю.Б.Томашевский (53) 62 1.313.333.57(088.8) (56) Заявка Великобритании

1386133, кл. Н 2 Л, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 1246322, кл. Н 02 P 7/42, 1986. (54) СПОСОБ ПУСКА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, питаемых от автономных инверторов тока. Цель изобретения является уменьшение энергозатрат.

„„SU„„1410261 А1

Способ пуска асинхронного электродвигателя позволяет осуществлять быстрый пуск двигателя при ограниченной величине емкости пусковой батареи коммутирующих конденсаторов. Для этого после подключения пусковой батареи к выходу инвертора повышают его частоту до верхнего предела, после чего производят подключение двигателя. Понижение частоты инвертора вплоть до номинальной производят по мере разгона двигателя в зависимости от превышения текущего значения угла запирания тиристоров инвертора над наперед заданным значением. Отключение пусковой батареи производят в случае достижения частоты номинального значения и превышения разности текущего и наперед заданного значений угла запирания величины, гарантирующей коммутационную устойчивость инвертора при отключении пусковой батареи. 2 ил.

1410261 электроприводах, питаемых от автоном5

10 хема блока управления системой элек30

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в

« ых инверторов тока.

Целью изобретения является уменьшение энергозатрат.

На фиг.1 представлена схема устойства, реализу«ощего способ пуска синхронного двигателя; на фиг.2 ропитания.

Устройство для пуска асинхронного вигателя 1 содержит автономный инертор 2 тока с блоком 3 формироваия импульсов управления, основной и ополнительной батареями 4 и 5 комтирующих конденсаторов, датчик 6 оммутационной устойчивости, подклюенный к выходным выводам инвертора а информационным входом соединеный с блоком 3 формирования импульсов правления, генератор 7 импульсов за талонной длительности, вход котороо соединен с блоком 3 формирования льсов управления, а выход подклюен к одному из входов схемы 8 сравения, другой вход которой соединен выходом датчика 6 коммутационной стойчивости. Выход схемы 8 сравне ия подключен к неинвертирующему вхоу интегратора 9, инвертирующий вход оторого заземлен, а выход соединен инвертирующим входом сумматора 10, а неинвертирующий вход которого поается сигнал p, соответствующий

0 аксимальной частоте инвертирования

Выход сумматора 10 подключен ко

«1ходу преобразователя напряжение час1 ота 11, выход которого соединен с

« нформационным входом блока 3 формирования импульсов управления. В систему электропитания входят также два

« ороговых элемента 12 и 13, первый йз которых подключен к выходу схемы

< равнения, второй — к выходу суммафора 10. Выходы пороговых элементов

12 и 13 соединены соответственно с

Входами исполнительных элементов 14 и 15, в состав которых входят промежуточные реле 16 и 17. Блок управле1 «ия системой электропитания содержит кнопки "Пуск", 18 и "Стоп" 19, кон гактор с катушкой 20 с силовой группой контактов 21 и блок-контактами

: 2 и 23, реле времени с катушкой 24 ф контактами 25 и 26, контактор с кагушкой 27 и с силовой группой контакГов 28 и блок-контактами 29-31, а

25 также контакт 32 реле 16 и контакты33 и 34 реле 17.

Запуск электродвигателя осуществляют следующим образом.

При нажатии на кнопку "Пуск" 18 включается контактор 20, силовой группой контактов 21 подключает к выходу инвертора 2 дополнительную конденсаторную батарею 5, блок-контактом 22 встает на самоблокировку, а блок-контактом 23 подключает катушку 24 реле времени к шинам питания.

По истечении выдержки времени, необходимой для протекания переходного процесса подключения дополнительной конденсаторной батареи, реле времени контактом 25 сбрасывает интегратор 9 в нулевое состояние, а контактом 26 подготавливает цепь питания контактора 27. После сброса интегратора 9 в нулевое состояние на инвертирующем выходе сумматора 10 появляется нулевой уровень напряжения, на выходе элемента 10 в этом случае сигнал будет равен величине напряжения р„, которая преобразовывается преобразователем напряжение — частота 11 в сигнал с частотой f равной верхнему пределу частоты инвертора 2. Этот сигнал поступает на информационный, вход блока 3 формирования импульсов управления, который вырабатывает последовательность управляющих импульсов инвертора 2, и частота последнего возрастает до верхнего предела. Сигнал « =«« является порогом срабаО тывания для порогового элемента 13, который, воздействуя на исполнительный элемент 15, подключает промежуточное реле 17. Последнее своим контактом 24 замыкает цепь питания катушки 27 контактора, который силовой группой контактов 28 подключает двигатель 1 к выходу инвертора 2, а блок-контактом 29 встает на самоблокировку. Таким образом, двигатель 1 оказывается подключенным к автономному инвертору, который работает на максимальной частоте, и батарея коммутирующих конденсаторов которого имеет наибольшее значение. Начинается разгон двигателя, который происходит тем быстрее, чем раньше система управления сведет частоту инвертора

2 к номинальной частоте двигателя 1.

Скорость этого процесса ограничивается необходимостью поддержания коммутационной устойчивости инвертора 2, 61 4 саторная батарея 5 может оставаться подключенной к выходу инвертора 2.

При наличии избытка реактивной мощности емкостного характера значение 3 — превышает порог срабатывания элемента 12 и реле 16 контактом 32 разрывает цепь питания катушки 20 контактора, который в свою очередь силовой группой контактов 21 отключает дополнительную конденсаторную батарею 5 ° Контакт 31 контактора с катушкой 27 выполнен с задержкой на размыкание для исключения понижения частоты инвертора 2 при отключенном двигателе 1.

Таким образом, предлагаемый способ пуска асинхронного двигателя от автономного инвертора тока отличается от прототипа возможностью выполнения дополнительной конденсаторной батареи значительно меньшей установленной мощности. Соответственно меньших номиналов следует выбирать и коммутаци.онную аппаратуру, а токоограничивающие элементы при определенном соотношении емкостей основной и дополнительной конденсаторных батарей можно, не устанавливать совсем.

В то же время данный способ позволяет осуществлять пуск двигателя в достаточно короткий промежуток времени благодаря наличию известного избытка реактивной мощности емкостного характера, а также непрерывному слежению за запасом коммутационной устойчивости инвертора и передаче максимально возможной мощности двигателю в зависимости от величины этого запаса.

Формула изобретения

Способ пуска асинхронного электродвигателя от автономного инвертора тока с дополнительной конденсаторной батареей, при котором перед включением асинхронного двигателя к выходу инвертора подключают дополнительную конденсаторную батарею, о т л и ч аю щ и и с st тем, что, с целью уменьшения энергозатрат, после подключения дополнительной конденсаторной батареи повышают частоту инвертора до верхнего предела, после чего.подключают двигатель к выходу инвертора, при этом контролируют величину текущего значения времени восстановления запирающих свойств вентилей инвертоз

14102 т.е. создания такого баланса реактивной мощности в выходной цепи инвертора 2, при котором в любой момент текущее значение времени восстановления запирающих свойств тиристоров быпо бы не меньше времени, гаранитирующего надежное восстановление запирающих свойств вентилями инвертора. Текущее значение времени восстановления,0 выделяемое датчиком 6 коммутационной устойчивости, сравнивается в схеме 8 сравнения с наперед заданным значением времени, вырабатываемым генератором импульсов эталонной дли5 тельности 7, и разность à — (подается на неинвертирующий вход интегратора 9. После размыкания контакта 25 вследствие отключения катушки 24 реле от шин питания блок-контактом 31 кон20 тактора с катушкой 27 интегратор 9 начинает реализовать функцию

t р (i) = f (a — 0 )dt о 25

Значение р (t) поступает на инвертирующий вход сумматора 10, который реализует функцию

p() = p, — р (е)

Преобразователем напряжение — часто30 та формируется сигнал ь

t(c) = f, — к ) (Е - ", )а, о направляющий информацию в блок 3 формирования импульсов управления. При входе интегратора 9 в зону насыщения на выходе сумматора 10 присутствует сигнал р, величина которого соответствует номинальной частоте двигателя.

Эта величина р в то же время является 40 порогом отпускания порогового элемента 13, реле с катушкой 17 отключается и контактом 33 размыкает одну из трех параллельно включенных цепочек, питающих контактор 20 ° Вторая цепочка 45 уже к этому времени разомкнута контактом 30 контактора 27. Катушка 20 контактора остается подключенной к и источнику питания только через контакт 32 промежуточного реле 16. Последнее включается в том случае, когда величина ь — станет выше порога о срабатывания порогового элемента 12.

Порог срабатывания элемента 12 выбирается с тем условием, чтобы при отключении дополнительной конденсаторной батареи 5 не нарушалась коммутационная устойчивость инвертора 2 ° При необходимости дополнительная конден— верхнее предельное значение частоты инвертирования;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, 5 1410261 6 фа, сравнивают ее с наперед заданной, 7 — соответственно текущее и на-. феличиной времени восстановления и перед заданное значение вре существляют понижение частоты инвермени восстановления запираюора до номинальной по закону щих свойств тиристоров ин(5

Ф вертора, — 3 отключение дополнительной конденсао торной батареи производят при достиде t — время, отсчитываемое от мо- жении частоты инвертирования номимента начала пуска; нального значения и превышения разности текущего и наперед заданного значения угла запирания величины, гаран-,èðóþùåé коммутационную устойчивость инвертора при отключении дополнительной конденсаторной. батареи.

1410261

Составитель Е.Перемыслова

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Редактор Н.Горват

Заказ 3495/57

Тираж 583

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