Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования асинхронных электродвигателей в электроприводах общепромышленных механизмов. Целью изобретения является повышение надежности в режимах неполной и резкопеременной нагрузок, снижение потерь электроэнергии. При управлении двигателем 1 с помощью датчиков 3, 4 перехода через нуль напряжения и тока и датчика 5 угла сдвига определяют угол сдвига между кривыми тока и напряжения, сравнивают его с уставкой по углу с помощью элемента сравнения 13, и, если разница между текущим значением угла и его уставкой равна нулю, то текущее значение угла сдвига запоминают, а угол открытия симисторов коммутатора 2 поддерживают с помощью блока 11 формирования сигналов управления равным текущему значению до тех пор, пока вследствие изменения нагрузки на валу это равенство не нарушается. Тогда формируется сигнал на полное открытие симисторов. Устройство для реализации способа кроме указанных выше блоков содержит датчик напряжения 6, логический элемент НЕ 7, запоминающий элемент 8, управляемый ключ 9, формирователи импульсов 10,15, элементы сравнения 12,14 и логические элементы ИЛИ 16,17. Цель изобретения достигается за счет того, что сигнал на полное открытие симисторов формируется как при превышении сигнала уставки по напряжению текущего значения напряжения, так и при превышении сигнала уставки по углу текущего значения угла сдвига при неравенстве запомненного и текущего значений угла сдвига фаз между током и напряжением. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1601726 А2 (1 91 (11) (лцс Н 02 Р 7/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1476589 (21) 4341848/24-07. (22) 18.11.87 (46) 23.10.90. Бюл. М 39 (71) Московский электромеханический завод им. Владимира Ильича (72) А.Е. Загорский, З.А. Захарова и И.Т. Пар (53) 621.313.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1476589, кл. H 02 Р 7/36, 1986, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С СИМИСТОРНЫМ СИЛОВЫМ КОММУТАТОРОМ В

ФАЗАХ СТАТОРНОЙ ОБМОТКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования асинхронных электродвигателей в электроприводах общепромышленных механизмов. Целью изобретения является повышение надежности в режимах неполной и резкопеременной нагрузок, снижение потерь электроэнергии. При управлении двигателем 1 с помощью датчиков 3, 4 перехода через нуль напряжения и тока и датчика 5 угла сдвига определяют угол сдвига между кривыми тока и напряжения, сравнивают его с уставкой по углу с помощью элемента сравнения 13, и. если разница между текущим значением угла и его уставкой равна нулю, то текущее значение угла сдвига запоминают, а угол открытия симисторов коммутатора 2 поддерживают с помощью блока 11 формирования сигналов управления рав1601726 ным.текущему значению до тех пор, пока вследствие изменения нагрузки на валу это равенство не нарушается. Тогда формируется сигнал на полное открытие симисторов, Устройство для реализации способа, кроме указанных выше блоков, содержит датчик напряжения 6, логический элемент НЕ 7, запоминающий элемент 8. управляемый ключ 9, формирователи импульсов 10, 15, элементы сравнения 12, 14 и логические

Изобретение отноится к электротехнике, может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N 1476589. 5

Целью изобретения является повышение надежности в режимах неполной и резко-переменной нагрузок, снижение потерь электроэнергии, На чертеже приведена структурная схе- 10 ма устройства для реализации способа управления асинхронным электродвигателем.

Устройство для управления асинхронным электродвигателем 1 с симистарным силовым коммутатором 2 в фазах статорной 15 обмотки содержит датчик 3 момента перехода через нуль напряжения, датчик 4 момента перехода через нуль тока, датчик 5 . угла сдвига между током и напряжением, датчик 6 напряжения, логический элемент 20

НЕ 7, запоминающий элемент 8, управляемый ключ 9, первый формирователь 10 им-

f пульсов по перепаду, блок 11 формирования сигналов управления симисторами, первый 12, второй 13 и третий 14 25 элементы сравнения, второй формирователь 15 импульсов по перепаду и два логических элемента ИЛИ 16 и 17. Входы датчиков 3 и 4 моментов перехода через нуль напряжения и тока предназначены для 30 подключения к одной из фаз источника питания, Выходы датчиков 3 и 4 подключены к входам датчика 5 угла сдвига между током и напряжением, выход которого соединен с 35 первыми входами второго 13 и третьего 14 элементов сравнения.и с информационным входом запоминающего элемента 8, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 14 сравнения, выход последне- 40 го подключен к входу управляемого ключа 9.

Вход датчика 6 напряжения подключен к фазам статорной обмотки электродвигателя

1, а выход соединен с первым входам первого элемента 12 сравнения, выход которо- 45 элементы. ИЛИ 16, 17. Цель изобретения достигается за счет того, что сигнал на полное открытие симисторов формируется как при превышении сигнала уставки по напряжению текущего значения напря>кения, так и при превышении сигнала уставки по углу текущего значения угла сдвига при неравенстве запомненного и текущего значений угла сдвига фаз между током и нап ряжением. 1 ил. го соединен с входом логического элемента

НЕ 7, выход последнего соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ

16 и с входом первого формирователя 10 импульсов по перепаду, выход которого соединен с первым входам второго логического элемента ИЛИ 17, вторым входом подключенного к выходу второго формирователя 15 импульсов па перепаду.

Выход первого логического элемента

ИЛИ 16 соединен с управляющим входом управляемого ключа 9. Выход второго логического элемента ИЛИ 17 соединен с входам записи запоминающего элемента 8.

Первый, второй, третий и четвертый входы блока 11 формирования сигналов управления симисторами соединены соответственно с выходом датчика 3 момента перехода через нуль напряжения, с выходом второго элемента 13 сравнения и абьединенными входом первого формирователя 15 импульсов по перепаду и вторым входом первого логического элемента ИЛИ 16. с выходом управляемого ключа 9, с выходом логического элемента НЕ 7, Вторые входы первого 12 и второ о 13 элементов сравнения предназначены соответственно для подачи сигнала задания минимально допустимого напряжения и для подачи сигнала уставки па углу сдвига между током и напряжением.

Способ управления заключается в следующем.

Фиксируется момент перехода через нулевое значение кривых така и напря>кения, определяется угол сдвига между кривыми тока и напряжения, сравнивается с уставкой по углу и, если разница между текущим значением угла и его уставкой равна нулю, угол открытия симисторав паддер>кивается равным текущему значению да тех пор, пока вследствие изменения нагрузки на валу это равенство не нарушается, и тогда формируется сигнал на полное открытие полупроводниковых приборов.

1601726

Формула изобретения

Составитель С.Позднухов

Техред М,Моргентал Корректор Т;Палий

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 3276 Тираж. 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. У хгород, ул.Гагарина, 101

Устройство для реализации предлагаемого способа функционирует следующим образом.

Датчик 5 угла сдвига по сигналам датчиков 3 и 4 момента перехода через нуль напряжения и тока формирует текущее значение угла р. Запоминающий элемент 8

=-апоминает текущее значение угла р, поступающее на его информационный вход D.

Блок 11 формирования сигналов управления по импульсам, поступающим на первый вход, формирует импульсы управления симисторным коммутатором 2 по следующему закону: а = а i — 1 + Л а при 02=1, 03=0, 04=1;

a = ai — q при U3=0, U2=0,04=0или

03=0, U2=1, U4=0, или U3=0, U2=-0, U4=1; а =О при U3-1, U2, U4 — любые, где U2, U3, U4 — сигналы на втором, третьем и четвертом входах блока 11.

Допустим, двигатель включен, на него подано полное напряжение, т.е. а =О. Тогда уровни сигналов на входах блока 11 формирования сигналов управления: U2=1, U3=0, U4=1. Угол управления увеличивается, что приводит к уменьшению напряжения на двигателе. При этом может наступить одно из двух условий; либо р станет меньше или равно rp>, либо напряжение на двигателе станет меньше или равно 4. В первом случае поступает сигнал с выхода второго элемента 13 сравнения на второй вход блока 11 и на вход второго формирователя 15 импульсов по перепаду. Во втором случае сигнал с выхода первого элемента 12 сравнения через элемент НЕ 7 поступает на четвертый вход блока 11 формирования и на вход первого формирователя 10 импульсов по перепаду.

В обоих случаях импульсы с выходов формирователей 15 и 10 через второй элемент ИЛИ 17 поступают на вход записи запоминаю.цего элемента 8, в который записывается текущее значение угла pi, При этом блок 11 формирования сигналов формирует угол управления а по закону

5 а = а — 1 т,е. напряжение на двигателе фиксируется. Кроме того, через первый элемент ИЛИ 16 на вход ключа 9 поступает уровень логической "1" и через ключ 9 на третий вход блока 11 формирования поступает сигнал с выхода третьего элемента 14 сравнения. Такое положение сохраняется до тех пор, пока не изменяется нагрузка на двигателе. При этом р изменяется, сигнал на третьем входе блока 11 формирования становится равным единице, и угол а становится равным нулю, т.е. к двигателю приложено полное напряжение. Далее процесс повторяется подобным образом.

Таким образом, при предлагаемом способе управления формируется сигнал на полное открытие симисторов как при условии U < Up, так и при p < p>, при неравенстве запомненного и текущего значений угла сдвига фаз р между током и напряже25 „ eM

Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки поавт.св. N 1476589, отличающийся, тем, что, с целью повышения надежности в режимах неполной и резкопеременной нагрузок, снижения потерь электроэнергий, при нарушении равенства нулю разницы между текущим значением угла между током и напряжением и его уставкой и одновременном неравенстве нулю разницы . между текущим значением напряжения и его заданным минимально допустимым значением формируют управляющее воздействие на полное открытие симисторов.