Устройство для управления трехфазным электродвигателем

 

Использование. Для пуска трехфазного асинхронного двигателя с коротнозамкнутым ротором. Сущность. Устройство для управления трехфазным элекродвигателем содержит встречно-параллельно соединенные диод Д и тиристор Т в каждой фазе. Схема управления тиристора Т в каждой фазе соединяется через резисторы Р со схемами управления в других двух фазах, что позволит упростить схему управления в каждой фазе. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутыми роторами.

Благодаря их сильному пусковому току короткозамкнутые двигатели не могут всегда запускаться просто замыканием переключателя в цепи статора, так как большой выброс тока может генерировать размах напряжения, который может служить причиной, например, нарушения режима в работе другого электрического оборудования.

По этой причине являются необходимыми различные способы запуска.

В настоящей время короткозамкнутые двигатели часто запускаются при использовании соединения звезда треугольник, в котором двигатель, нормальный режим соединения которого представляет соединение треугольником, сначала соединяется в режиме звезда, а затем переводится в режим соединения треугольником. Соединение звезда треугольник является сложным и дорогостоящим [1] Асинхронный двигатель может также запускаться, пользуясь схемой на тиристорах, как предлагалось в патентной публикации, где применяются тиристоры [2] Согласно патентной публикации, диод может соединяться параллельно с тиристором таким образом, что диод и тиристор образуют схему встречнопараллельного включения [3] Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для пуска трехфазным асинхронным двигателем, содержащее три пары встречно-параллельно включенных диода и тиристора, общие точки соединения анода диода и катода тиристора каждой пары образуют выводы для подключения к фазам источника питания, общие точки соединения катода диода и анода тиристора каждой пары образуют выводы для подключения к соответствующим фазам асинхронного электродвигателя, и три дополнительных диода [4] Схемы всех приведенных известных устройств являются сложными.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы исключить упоминавшийся выше недостаток.

Для обеспечения указанной цели в устройство для пуска трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащее три пары встречно-параллельно включенных диода и тиристора, общие точки соединения анода диода и катода тиристора каждой пары образуют выводы для подключения к фазам источника питания соответственно, общие точки соединения катода диода и анода тиристора каждой пары образуют выводы для подключения к соответствующим фазам асинхронного электродвигателя, три дополнительных диода, введены три конденсатора, три симметричных диодных тиристора, шесть резисторов и три регулируемых резистора, управляющий электрод каждого тиристора через соответствующий из трех симметричных диодных тиристоров подключен к общей точке соединения одних выводов соответствующих из трех конденсаторов и регулируемых резисторов, другой вывод каждого из трех конденсаторов подключен к общей точно соединения анода и тиристора соответствующей пары, другой вывод первого регулируемого резистора соединен с одними выводами первого и второго резисторов, другой вывод второго регулируемого резистора соединен с одними выводами третьего и четвертого резисторов, другой вывод третьего регулируемого резистора соединен с одними выводами пятого и шестого резисторов, другой вывод первого резистора подключен к другому выводу четвертого резистора и через первый диод к общей точке соединения катода диода и анода тиристора первой пары, другой вывод третьего резистора подключен к другому выводу шестого резистора и через второй диод к общей точке соединения катода диода и анода тиристора второй пары, другой вывод пятого резистора подключен к другому выводу второго резистора и через третий диод к общей точке соединения катода диода и анода тиристора третьей дары, например тиристор в каждой фазе соединяется через резисторы с схемами управления в двух других фазах.

Предпочтительный вариант осуществления устройства согласно данному изобретению, отличается тем, что схема управления содержит первый резистор, первый вывод которого соединяется через твердотельный элемент, например диод, с входным присоединительным зажимом двигателя для соответствующей фазы, и другой резистор, первый вывод которого соединяется с вторым выводом первого резистора, между тем как его второй вывод соединяется с точкой между соответствующим твердотельным элементом, например, диодом, и первым резистором в схеме управления одной из других двух фаз. Устройство согласно этому изобретению делает возможным запускать двигатель без толчка, особенно в случае двигателей большой мощности. Далее, это изобретение описывается при помощи примера с обращением к приложенному чертежу, в котором: фиг. 1 представляет короткозамкнутый двигатель и схему его пускателя; фиг. 2 иллюстрирует, каким образом двигатель управляется через пускатель или непосредственно от сети сильного тока; фиг. 3 представляет принципиальную электрическую схему для отдельной фазы. Фиг. 1 показывает короткозамкнутый двигатель М трехфазного переменного тока и его пускатель, который в каждой фазе содержит диод Д, анод которого соединяется с питающими магистралями L₁, L₂ и L₃, между тем как его катод соединяется с входным соединительным зажимом 1, 2 или 3 двигателя, и тиристор Т, соединенный встречно-параллельно с диодом, причем катод тиристора соединяется с питающими магистралями, между тем как его анод соединяется с входным соединительным зажимом двигателя.

Схема возбуждения каждого тиристора состоит из первого резистора P₁, первый вывод которого соединяется через диод Д₁, с входным соединительным зажимом двигателя для соответствующей фазы, и второго резистора Р₂ с величиной сопротивления, равной сопротивлению первого резистора, причем первый вывод второго резистора соединяется с вторым выводом первого резистора, между тем как его второй вывод соединяется с точкой между соответствующим диодом Д₁ и первым резистором Р₁I в схеме управления другой фазы.

Кроме того, схема возбуждения содержит третий резистор Р₃, который является регулируемым и имеет первый вывод, соединенный между первым и вторым резисторами, между тем как его второй вывод соединяется через симметричный диодный тиристор Р с управляющим электродом тиристора и также через конденсатор С с фазой сети сильного тока.

Фиг. 2 показывает схему, которая используется для пуска двигателя пускателем 4, построенным, как иллюстрировано на фиг. 1, который позволяет двигателю питаться во время нормальной работы непосредственно от сети сильного тока. Двигатель соединяется с магистральными проводами через выключатель сети сильного тока К₁, который управляется посредством переключателя, соединенного последовательно с реле К₁ этого переключателя, как иллюстрировано схемой на фиг. 3. Соединенными последовательно с выключателем сети сильного тока находятся переключатель в, управляемый реле В блока, контролирующего угол зажигания тиристора в схеме встречно-параллельного соединения первой фазы, и реле K_L1 выключателя К_L1, соединенного параллельно с пускателем.

Эта схема работает следующим образом.

Когда переключатель S замыкается, замыкается выключатель сети сильного тока К₁. Теперь, напряжение сети сильного тока подается к схеме встречно-параллельного соединения, ток начинает проходить через лампу тлеющего разряда Н в схеме контроля угла зажигания, реле В возбуждается и переключатель в размыкается. Двигатель запускается. Через диод Д положительный полупериод синусоидального напряжения пропускается к двигателю, между тем как отрицательный полупериод волны проходит через тиристор Т, который управляется схемой возбуждения, как показано на фиг. 1. Когда скорость двигателя ускоряется, схема возбуждения увеличивает угол зажигания тиристора, пока тиристор не будет проводить ток в течение всего, или почти всего, времени отрицательного полупериода,и ток через лампу тлеющего разряда Н в схеме контроля угла зажигания не будет прекращаться, вынуждая реле В освобождаться, и переключатель в становится замкнутым. После этого двигатель питается непосредственно от сети сильного тока, интенсивность ускорения может регулироваться одновременным изменением установки на соответствующее сопротивление третьего резистора в схеме возбуждения каждой фазы.

Для специалиста в данной области техники очевидно, что различные варианты осуществления данного изобретения не ограничиваются описанными выше примерами, но они также могут вместо этого изменяться в пределах объема защиты пунктов формулы изобретения.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным электродвигателем, содержащее три пары встречно параллельно включенных диода и тиристора, общие точки соединения анода диода и катода тиристора каждой пары образуют выводы для подключения к фазам источника питания соответственно, общие точки соединения катода диода и анода тиристора каждой пары образуют выводы для подключения к соответствующим фазам асинхронного электродвигателя, и три дополнительных диода, отличающееся тем, что введены три конденсатора, три симметричных диодных тиристора, шесть резисторов и три регулируемых резистора, управляющий электрод каждого тиристора через соответствующий из трех симметричных диодных тиристоров подключен к общей точке соединения одних выводов соответствующих из трех конденсаторов и регулируемых резисторов, другой вывод каждого из трех конденсаторов подключен к общей точке соединения анода диода и катода тиристора соответствующей пары, другой вывод первого регулируемого резистора соединен с одними выводами первого и второго резисторов, другой вывод второго регулируемого резистора соединен с одними выводами третьего и четвертого резисторов, другой вывод третьего регулируемого резистора соединен с одними выводами пятого и шестого резисторов, другой вывод первого резистора подключен к другому выводу четвертого резистора и через первый диод к общей точке соединения катода диода и анода тиристора первой пары, другой вывод третьего резистора подключен к другому выводу шестого резистора и через второй диод к общей точке соединения катода диода и анода тиристора второй пары, а другой вывод пятого резистора подключен к другому выводу второго резистора и через третий диод к общей точке соединения катода диода и анода тиристора третьей пары.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3