Способ управления трехфазным асинхронным двигателем с фазным ротором

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Р 5/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ь1ьич 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818865/07 (22) 12.03,90 (46) 15.06,92, Бюл, ¹ 22 (71) Липецкий политехнический институт (72) А.Б. Иванов (53) 621.313.717,7(088.8) (56) Данилов П.Е. Асинхронный электропривод с регулированием выпрямленного тока ротора импульсным методом. М., 1977, с.5864.

Авторское свидетельство СССР

¹ 860253, кл. Н 02 P 5/36. 1981, (54) СПОСОБ УПРАВ. ПЕНИЯ ТРЕХФА3НЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С

ФАЗНЫМ РОТОРОМ (57) Использование: в электроприводах крановых механизмов. Сущность изобретения заключается в том, что снижение бросков тока и момента происходит за счет того. что

ИзОбретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах крановых механизмов.

Известен способ управления асинхронным двигателем с тиристорным коммутатором в цепи ротора, заключающийся в том, что подают напряжение на статор. измеряют напряжение в обмотке ротора, складывают.с сигналом измеренного тока и полученный сигнал, пропорциональный

ЭДС ротора, вычитают от задающего напряжения и в соответствии с величиной полученной разности формируют скважность включения тиристоров коммутатора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является. Ж 1741248 А1 в установившемся режиме включается и отключается не пусковой ток 1иуск, а ток, рав1п ск ный — —. где n — количество используемых п источников тока, что приводит к снижению колебаний скорости в установившемся режиме, поскольку последнее прямо пропорционально величине бросков момента двигателя. С одной стороны. снижение колебаний скорости приводит к повышению точности поддержания скорости. С другой стороны, поскольку минимальная частота вращения двигателя определяются величиной Лв/2, где Ла> — колебания скорости в установившемся режиме, то снижение колебаний скорости приводит к уменьшению минимальной частоты вращения двигателя, т.е. к расширению диапазона регулирования. 2 ил. способ управления асинхронным двигате- ф лем с тиристорным коммутатором в цепи ротора, заключающийся в том, что подают напряжение на обмотку статора. измеряют напряжение в обмотке ротора и формируют сигнал на включение тиристоров коммутато- О© ра.

Недостатком данного способа является наличие значительной амплитуды колеба- а ний скорости в установившемся режиме и как следствие — низкая точность поддержания скорости и невысокий диапазон регулирования частоты вращения, Цель изобретения — увеличение точности поддержания и расширение диапазона регулирования частоты вращения.

1741248

15 — < Т < Тм

2f

35

55

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления трехфазным асинхронным двигателем с фазным ротором, при котором подают питание на обмотку статора, непрерывно измеряют напряжение в обмотке ротора, сравнивают с заданным значением напряжения и при превышении напряжения в обмотке ротора подают в цепь ротора ток, равный пусковой величине

Inyc с последующим прекращением подачи

Inyce, при превышении заданного значения напряжения указанную подачу тока, равную пусковому.Inycx и ега прекращение в цепи ротора осуществляют в и этапов на величину — " — c интервалом времени Т п ск и где Т вЂ” электромеханическая постоянная двигателя;

f — частота питающей сети.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу этого устройства, Устройство, реализующее данный способ, состоит иэ асинхронного двигателя 1, в цепь ротора которого включен выпрямитель

2, к выходу выпрямителя через резисторы

3,4,5 подключены источники тока 6,7,8 блоков управления 9,10,11 источниками тока, блока сравнения 12 напряжения ротора с заданным напряжением (0 ), компаратора

13 и блоков временной задержки переднего и заднего фронтов импульсов 14.15.

На фиг.2 приведены: Ор — напряжение на обмотках ротора, U> — напряжение задания, Is, 1т, Ia — токи источников тока,6,7,8 соответственно, !р — ток, протекающий по обмотке ротора, lc — ток, при котором момент двигателя равен тормозному.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

При подаче питания на обмотку статора на выводах обмотки ротора появится напряжение. которое измеряется и сравнивается с заданным в блоке сравнения 12. Допустим напряжение на обмотках ротора превышает напряжение задания, тогда на выходе блока

12 появится положительное напряжение, которое вызовет включение компаратора 13 и на его выходе формируется сигнал включения. Последний поступает на блок 9 управления источником тока 6, через время задержки переднего фронта импульса Ь ti заданное в блоке 14. на блок 10 управления источником тока 7 и через время задержки переднего фронта импульса ht2, заданное в блоке 15. — на блок 11 управления источником тока 8, Таким. образам обеспечивается поочередное включение источников така

6,7,8 и, следовательно, поэтапное включение тока ротора, так как последний определяется суммой токов вырабатываемых источником тока 6,7,8.

Когда через ротор пойдет ток, достаточный для создания двигательного момента, превышающего тормозной, двигатель начинает вращаться. По мере разгона напряжения на обмотках ротора уменьшается и становится меньше напряжения задания; в результате на выходе блока 12 появится отрицательное напряжение и кампаратар 13 снимет сигнал включения, что приведет к отключению источника тока 6 (на фиг..2 момент времени t ), через Лтэ- время задержки заднего фронта, заданное в блоке 14, снимется сигнал включения с блока 10, следовательно, отключится источник тока 7 (момент времени t2) и через время Лтд— время задержки заднего франта импульса. заданное в блоке 15. отключится источник тока 8, Таким образом ток ротора, следовательно, и момент, развиваемый двигателем, уменьшаются поэтапно. и при выполнении условия, когда последний станет меньше тормозного момента (tg), двигатель начинает тормозиться, а напряжение в роторе начинает увеличиваться.

Когда напряжение ротора снова достигает напряжения задания, компаратор 13 вырабатывает сигнал включения. При этом аналогично рассмотренному выше включаются источники тока 6,7 (t< и ts соатветственно), а источник тока 8 не успевает включиться, так как при включении источников тока 6,7 двигатель начинает разгоняться и.напряжение ротора достигает напряжения задания за время меньше, чем Л1 . эаданное в блоке 15, и сигнал включения успевает сняться еще до появления его на выходе блока 15. Когда напряжение в роторе становится меньше напряжения задания. происходит отключение источника тока 6.

При этом ток ротора, а следовательно, и двигательный момент уменьшаются, Поскольку последний становится меньше тормознога, двигатель начинает тормозиться (ts), а напряжение вроторе возрастать,,Так как время, в течение которого на выходе компаратора отсутствует сигнал включения (из-за того, что напряжение в роторе меньше напряжения задания), меньше Лтз, заданного в блоке 14. то с выхода последнего

1741248 сигнал включения не успеваег сняться до появления нового сигнала включения (ст), таким образом источник тока 7 не отключается, Далее будет включаться только источник тока б. Время задержек переднего и заднего фронтов hei, Л1, Ль, й4 задается из условия. что промежуток времени между подачей сигнала на включение (отключение) предыдущего и подачей сигнала на включение (отключение) последующего источника тока должно быть равен Т, — « " тм

2f где T — электромеханическая постоянная двигателя;

f — частота питающей сети.

Предлагаемое техническое решение позволяет снизить броски тока и момента, так как в установившемся режиме включается и отключается не пусковой ток 1 х:., а ток. nуск равный — —. где n — количество используеи, мых источников тока (в приведенном устройстве и = 3), что приводит к снижению колебаний скорости в установившемся режиме, поскольку последнее прямо пропорционально величине бросков момента двигателя. С одной стороны. снижение колебаний скорости приводит к повышению точности поддержания скорости. С другой стороны, поскольку минимальная частота вращения двигателя определяется величиА си ной —, —. где Ли - колебания скорости в г установившемся режиме, то снижение колебаний скорости приводит к уменьшению ми5 нимальной частоты вращения двигателя, т.е. к расширению диапазона регулирования, Формула изобретения

10 Способ управления трехфазным асинхронным-двигателем с фазным ротором, при котором подают питание на обмотку статора, непрерывно измеряют напряжение в обмотке ротора, сравнивают с заданным

15 значением напряжения и при превышении напряжения в обмотке ротора подают в цепь ротора ток, равный пусковой величине

4у«с последующим прекращением подачи пуск при превышении заданного значения

20 напряжения,отличающийсятем,что, с целью увеличения точности поддержания и расширения диапазона регулирования частоты вращения, указанную подачу тока. равную пусковому I

25 в цепи ротора осуществляют в и этапов на г уск величину — - с интервалом времени т, и

30 где Tì — электромеханическая постоянная двигателя;

f — частота питающей сети.

1741248

Составитель А.Иванов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор Q,Êðàâöoâà

Редактор В, Фельдман

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, л,Гагарина, 101

Заказ 2091 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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