Способ защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от несимметричного режима питания

 

Использование: для повышения надежности функционирования электродвигателя за счет коррекции углом включения тиристоров и компенсации несимметричного режима . Сущность изобретения: способ основан на том. что одновременно подают три выпрямленных напряжения, пропорциональных действующим значениям фазных Изобретение относится к способам защиты трехфавных асинхронных электродвигателей от несимметричного режима питания, в частности к способам защиты асинхронных электродвигателей рабочих машин с вентиляторной характеристикой может быть использовано в электроприводах насосных установок. Целью изобретения является повышение надежности функционирования электнапряжений , на блок компенсации, содержащий узел минимизации и сумматоры, и непрерывно выделяют минимальное значение из трех выпрямленных напряжений. В результате контролируют текущие значения фазных напряжений, определяют появление несимметричного режима питания и принимают за опорное напряжение то, которое в данный момент является минимальным. Затем сравнивают каждое выпрямленное напряжение с минимальным значением и получают корректирующие сигналы каждой фазы путем сравнения каждого выпрямленного напряжения с минимальным, что позволяет определить те фазы, на коммутаторы которых необходимо подать управляющие импульсы для уменьшения напряжений этих фаз. Далее увеличивают угол включения тиристоров тех фаз, напряжения которых больше минимального значения, пропорционально соответствующим сигналам коррекции и регулируют фазные напряжения статорной обмотки электродвигателя, в результате чего выравнивают фазные напряжения и обеспечивают симметричный режим питания электродвигателя. 1 ил. родвигателя за счет коррекции углов включения тиристоров и компенсации несимметричного режима питания. На чертеже изображена блок-схема для осуществления предлагаемого способа. Блок-схема содержит тиристорный коммутатор 1, датчики фазного напряжения 2,3,4, асинхронный трехфазный электродвигатель 5, блок выпрямителей 6, блок компенсации , содержащий блок выделения сл С 00 CJ сл ттЛ О Ч GJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПATЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4871008/07 (22) 12.06.90 (46) 15.08.93. Бюл. М 30 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Г.А. Косулин и А.П. Моложавенко (73) Волгоградский политехнический институт. (56) Авторское. свидетельство СССР

М 1379863, кл, Н 02 Н 7/08. 1988.

Авторское свидетельство СССР

N. 1436260. кл. Н 02 Н 7/08, 1988.

Авторское свидетельство СССР

% 505078, кл. Н 02 Н 7/08, 1976. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

QT НЕСИММЕТРИЧНОГО РЕЖИМА ПИТАНИЯ (57) Использование: для повышения надежности функционирования электродвигателя за счет коррекции углом включения тиристоров и компенсации несимметричного режима. Сущность изобретения: способ основан на том, что.одновременно подают три выпрямленных напряжения, пропорциональных действующим значениям фазных

Изобретение относится к способам защиты трехфавных асинхронных электродвигателей от несимметричного режима питания, в частности к способам защиты асинхронных электродвигателей рабочих машин с вентиляторной характеристикой,и может быть использовано в электроприводах насосных установок, Целью изобретения является повышение надежности функционирования элект. Ж 1835109 АЗ напряжений, на блок компенсации, содержащий узел минимизации и сумматоры, и непрерывно выделяют минимальное значение из трех выпрямленных напряжений. В результате контролируют текущие значения фазных напряжений, определяют появление несимметричного режима питания и принимают за опорное напряжение то, которое в данный момент является минимальным. Затем сравнивают каждое выпрямленное напряжение с минимальным значением и получают корректирующие сигналы каждой фазы путем сравнения каждого выпрямленного напряжения с минимальным, что позволяет определить те фазы, на коммутаторы которых необходимо подать управляющие импульсы для уменьшения напряжений этих фаз. Далее увеличивают yron включения тиристоров тех фаз, напряжения которых больше минимального значения, пропорционально соответствующим сигналам коррекции и регулируют фазные напряжения статорной обмотки электродвигателя, в результате чего выравнивают фазные напряжения и обеспечивают симметричный режим питания электродвигателя. 1 ил. родвигателя за счет коррекции углов включения тиристоров и компенсации несимметричного режима питания.

На чертеже изображена блок-схема для осуществления предлагаемого способа.

Блок-схема содержит тиристорный коммутатор 1, датчики фазного напряжения

2,3,4, асинхронный трехфазный электродвигатель 5, блок выпрямителей 6, блок компенсации, содержащий блок выделения

1835109 минимального напряжения 7 и сумматоры алгебраической суммой выходных сигналов

8,9,10, блок управления 1 1, блок синхрони- блока управления 11, блока выделения мизации 12, блоки импульсно-фазового управ- нимального напряжения 7 и выпрямленных ления 13,14,15 тиристорного коммутатора. напряжений, пропорциональных действуюТиристорный коммутатор 1, выполнен- 5 щим значениям фазных напряжений, т.е, ный, например, на трех парах встречно-па- Оуа= Uy+ Uka, Uye = Uy+ Ukb, Uyc = Uy+ раллельно включенных тиристорах, + Ukc, обеспечивает пуск асинхронного электро- где Uka = Оа - Umin, Ukb = Ub - Umin, Ukc = двигателя, регулирование частоты враще- . - Uc — Umin. ния и отключение электродвигателя. "0 При симметричном режиме питания

Датчики фазного напряжения 2,3,4 и блок асинхронного электродвигателя выпрямвыпрямителей 6, содержащие трансформа- ленные напряжения равны между собой Ua торы напряжения и выпрямительные мосты, = Ов = Uc и выходной сигнал блока выделеформируют выпрямленные напряжения, ния минимального напряжения 7 не отличапропорциональные фазным напряжениям, 15 ется от выпрямленных напряжений Umln = и тем самым вырабатывают сигналы, харак- Ua = Ов = Uc, в результате чего выходные теризующие текущее состояние питающей сигналы сумматоров равны .сигналу блока сети. Блок выделения минимального напря- управления Uya = Оу, Uye = Uy, Uyc=Uy. жения 7 и сумматоры 8,9,10 определяют ми- Таким образом обеспечивают равные углы нимальное напряжение из трех 20 включения тиристоров коммутатора 1. Завыпрямленных, принимаемое за опорное щита электродвигателя осуществляется сленапряжение, фиксируют появление несим- дующим образом; при несимметрии фазных метрии режима питания, определяют те фа- напряжений, например, при уменьшении эы, выпрямленные напряжения которых напряжения фазы А, выпрямленное напрябольше опорного,и вырабатывают коррек- 25 жение, пропорциональное действующему тирующие сигналй, пропорциональные раз- значению напряжения фазы А, становится ности выпрямленных и опорного меньше соответствующих напряжений фаз напряжений. В и С. На выходе блока выделения миниБлок управления 11, блок синхрониза- мального значения напряжения сигнал стации 12 и блоки импульсно-фазового управ- 30 новится равным ему, следовательно, ления 13, 14, 15 тиристорного коммутатора выходной сигнал сумматора 8 останется

1 обеспечивают изменение угла включения равным сигналу блока управления, а выходтиристоров. регулирования фазных напря- ные сигналы сумматоров 9, 10 будут скоржений статорной обмотки электродвигателя ректированы на величину разности и компенсации несимметричного режима 35 выпрямленных напряжений фаз В и С и выпитания. ходного напряжения блока выделения миБлок компенсации представлен развер- нимального напряжения, то есть выходные нуто в виде принципиальной схемы. цн со- напряжения сумматоров 9, 10 увеличатся, в держит блок выделения минимального результате чего блоки импульсно-фазового напряжения, выполненный на трех парах 40 управления 14, 15 фаз В и С увеличат углы резистивно-диодных оптопарах VDa — Ra.. включения тиристоров соответствующих

ЧОЬ вЂ” Rb, VDc-Rc и шести резисторах R1 R6, фаз коммутатора 1 до значения, при котоиэ которых R1-R3 включены для ограниче- . ром напряжения всех фаз на зажимах асинния токов светодиодов, à R4-R6 — для фор- хронного электродвигателя и мирования унифицированного выходного 45 соответствующие выпрямленные напряжесигнала блока компенсации. ния будут равны.

Управление. в том числе и защита асин- При несимметрии напряжений всех фаэ хронного трехфазного электродвигателя, работа системы защиты электродвигателя осуществляется изменением напряжения осуществляется аналогично. статорных обмоток путем изменения угла 50 При обрыве фазы со стороны питающей проводимости тиристоров коммутатора 1. сети выходное напряжение блока выделеУглы включения тиристоров изменяют с по- ния минимального напряжения 7 станет мощью блоков импульсно-фазового управ- равным нулю и алгебраическая сумма выления 13, 14, 15, вырабатывающих ходного напряжения блока управления и. управляющие импульсы, синхронизирован- 55 выпрямленного напряжения остальных фаз ныесетьюс помощью блокасинхронизации станут максимальными, что приведет к за12. Изменение угла включения тиристоров крытию тиристоровкоммутаторасоответстосуществляют выходные напряжения сум- вующих фаз. маторов 8, 9, 10 Uya, Оув, Uyc, результирую- Работа блока выделения минимального щий сигнал которых определяется напряжения осуществляется следующим

1835109 образом. При симметричном режиме питания электродвигателя выпрямленные напряжения на выходе блока 6 равны

Ua=Ub-Uc. Следовательно, потенциалы анода и катода светодиода, например фазы 5

А, VDa равны, светодиод не проводит, сопротивление фоторезистора этой фазы Ra велико и корректирующий сигнал фазы А

Uka практически равен нулю. Аналогично для резистивно-диодных оптопар фаз В и С. 10

При несимметричном режиме питания электродвигателя пусть напряжение фазы А меньше напряжений фаз В и С. т.е, UaUa) и светодиод VDc проводит, что вызывает уменьшение сопротивления фоторезистора фазы С Rc. увеличение корректирующего напряжения на сумматоре 10 этой фазы Ukc. соответствующее увеличе- 25 ние напряжения управления Uyc, увеличение угла включения тиристоров коммутатора фазы С и уменьшение напряжения фазы С статорной обмотки электродвигателя до выполнения неравенства Ua = 30

UcUc). Сопротивление

35 фоторезистора Rb уменьшится, что вызывает последовательное увеличение корректирующего сигнала, угла регулирования тиристоров коммутатора этой фазы и соответствующее уменьшение фазного напряжения статорной о.бмотки электродвигателя. В пределе напряжения фаэ В и С становятся равными минимальному напряжению (фазы А)., Формула изобретения

Способ защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от несимметричного режима питания, основанный на выделении выпрямленного трехфазного пропорционального действующим значениям напряжения и формировании импульсов, управляющих углами включения тиристоров коммутатора в каждой фазе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования электродвигателя за счет коррекции углов вклю-. чения тиристоров и компенсации несимметричного режима питания, выделяют минимальное значение из упомянутых выпрямленных напряжений и формируют. корректирующие сигналы каждой фазы пу- . тем сравнения каждого выпрямленного напряжения с минимальным значением и увеличиваютугол включения тиристоров тех фаз,напряжения которых больше минимального значения, пропорционально соответствующим сигналам коррекции, и регулируют фазные напряжения статорной обмотки электродвигателя.

1835109

Составитель Г. Косулин

Техред М.Моргентал . Корректор И. Шмакова

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2715 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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