Устройство для управления асинхронным двигателем подъемного механизма

 

388339

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕЫИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскитт

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.1X,1969 (№ 1 360144/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.VI.1973. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 31.Х.1973

M. Кл. Н 02р 7/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УД К 621.3 II3.3I3i3.2:621. .316.718.5 (088.8) Авторы изобретения

А. К. Аракелян и М. М. Соколов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ДВИГАТЕЛЕМ ПОДЪЕМНОГО МЕХАНИЗМА

Известно устрой ство для управления асинхронным двигателем подъемного механизма при помощи механического тормоза с электрогидравлическ им толкателем, двигатель .которого подключен,к роторной цепи приводного двигателя.

Недостатками известного устройства являются ограниченный диапазон регулирования скорости, ступенчатое регулирование скорости электропривода на малых (посадочных) скоростях, наличие резко колебательных переходных процессов в электроприводе при пуске, обусловленных характеристиками электрогидравлического толкателя, управляемого по заU кону — =.const, f

Изобретение позволяет устранить указанные,недостатки. Это,достигается тем, что двигатель электрогидра влического толкателя подключен к цепи ротора через дроссель .насыщения, обмотка управления которого включена .на разность задающего напряжения и напряже ния, пропорционального э.д.с. ротора приводного двигателя.

На фиг. 1 приведена принципиальна я схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — графики, поясняющие механические характеристики системы электропривода при регулировании скорости механизма в замкнутой системе с электрогидравлнческим толкателем.

Устройство состоит из .подключенного к сети, через контакты 1 линейного контактора, приводного асинхронного двигателя 2, в цепь обмотки ротора которого через последовательно соединенные контакты 3 контактора малой скорости и рабочие обмотки дросселя насыщения 4 включена обмотка статора двигателя 5 электрогидравлического толкателя механического тормоза б. Обмотка управления дроссе10 ля,насыщения 4 подключена к последователь.но соединенным источнику не зависимого,напряжения 7 и выходу выпрямителя 8, включенного в цепь ротора приводного двигателя, содержащую реостаты 9 и нормально замкну1 тые контакты 10 контактора малой скорости, размыкающие роторную цепь.

Приводной асинхронный двигатель 2 может работать в режиме подъема груза при под20 ключении его к .сети контактами 1. В этом режиме механический тормоз б с электрогидравлическим толкателем может выполнять как свои обычные функции, так и функции,регулятора скорости. B первом случае его двигатель

25 5 контактами 11 .подключается к сети, и тормозные колодки разжимаоотся. В таком лоложении схемы электропривода осуществляются реостатный пуск и работа на .регулировочных характеристиках с помощью сту пеней реоста30 та 9 роторной цепи приводного двигателя 2.

388339

В случае силового спуска, спуска груза в тормозном режиме с противовключе нием .или сверхси нхронной скоростью приводной двигатель 2 может быть подключен,к сети реверсирующим,контактором (на чертеже не пока зан), а двигатель 5 контактами 11. Наложе,ние тормозных колодок, то есть стопорение вала механизма происходит при отключении приводного двигателя 2 от сети.

В режиме опускания груза с регулированием скорости, а также для получения жестких механических ха рактеристик в области малых и ползучих скоростей, приводной двигатель переводится в режим асинхронного преобразователя частоты, путем ра змыкания его роторной цепи (отключением контактов 10) и подключения,к последней (посредством контактов малой скорости 3) двигателя электрогидравлического толкателя.

В этом режиме движение обусловливается массой опускаемого груза, а пониженна я скорость в системе получается благодаря подтормаживанию вала привода механическим тормозом б, тормозной момент которого регулируется автоматически с помощью электропидравлического толкателя.

Включением контактов 3 цепи двигателя 5 обмотка управления дросселя насьпцения 4 подключается на разность напряжений ротора Ур=-f(au) = — Урн5, подводимого квыпрямителю 8, и задающего U„. Эта разность

U„„„S — U„„, которая в,начале, пуска имеет максимальное значение (S=1), по,мере .разбега пр ивода уменьшается, автоматически обеспечивая плавное изменение напряжения на зажимах двигателя 5. Происходит непрерывное сравнение сигнала, пропорционального скорости приводного двигателя 2, и за дающего. От результирующего сигнала U,-=

= U„„„S — У„:зависит степень насыщения дросселя 4 или уровень напряжения на двигателе 5, что, в свою очередь, обусловливает определенную скорость вращения его вала и связанного с ним лопастного колеса;насоса электрогидра влического толкателя. Таким образом, толкающая сила Е„пропорциональная квадрату скорости лопастного колеса .насоса

2 (или w,), изменяется в широких пределах в зависимости от степени насыщения дросселя 4.

Тормозной момент механического тормоза

М, (см. фиг. 2), который получается при взаимодействии сил упругой деформа ции тормозных пружин (F.) и гидротолкателя (1,), определяется в конечном итоге частотой (скоростью вращения приводного вала) и напряжением ротора приводного двигателя 2.

В полученной замкнутой системе с двумя жесткими отрицательными обратными связями по скорости в любой момент времени обеспечиваевся равновесие между двумя моментами: моментом сопротивления (М,), являющимся движущим, и тормозным моментом М, (моментом трения механического тормоза б).

Дроссель .насыщения 4, охваченный >кесткой положительной обратной связью по,HBIпряжению ротора приводного двигателя 2 (или отрицательной по скорости) обеспечи.вает задание и поддержание необходимого уровня напряжения на зажимах статора двигателя 5 независимо от частоты тока ротора приводного двига теля 2 или его скорости.

Благодаря электромагнитной инерции обмотки управления дросселя насыщения 4 процесс нарастания или спадания тока в ней и, следовательно,,повышение или .понижение напряжения на зажимах двигателя 5 и колебания скорости приводного вала двигателя 2 ,протекают достаточно плавно. Эта важная особенность предлагаемого устройства сводит на,нет переретулирования скорости в переходных режимах, а наличие обратной связи по скорости, охватывающей двигатель 5, полностью исключает возможность возникновения автоколебаний.

Регулятор скорости, охваченный жесткой отрицательной обратной связью по скорости приводного двигателя 2, обеспечивает поддержание заданного тормозного момента,на его валу. независимо от установленного уровня напряжения на двигателе 5. ЭM два обстоятельства при совместном действии обеспечивают задание любого, по величине, тормозного момента и поддержание его постоянным с высокой степенью точности .практически в достаточно большом диапазоне нагрузок и скоростей, что,позволяет получить семейство жестких механических характеристик в области посадочных скоростей.

Таким образом регулнрование скорости, а также полный останов привода или его повторный пуск в тормозном режиме с помощью электрогидравлического толкателя могут осуществляться соответствующим изменением уставки скорости U„„. Переход системы с одной механической характеристики на другую осуществляется плавно, без перерегулирования скорости привода.

В случае необходимости регулирования скорости .привода в режиме подъема с помощью электрогидравлического толкателя двигатель

5 последнего, нормально открытыми контактами 8 контактора малой скорости подключается к,зажимам ротора приводного двигателя 2.

Нормально замкнутые контакты в цепи его ротора остаются замкнутыми. В этом режиме .привод ра ботает на регулировочных характеристиках, получаемых в результате наложения тормозной характеристики М, и механических характеристик Мд (см. фиг. 2). Установившаяся скорость привода обеспечивается равновесием трех действующих на вал привода моментов: М, М, и М,.

Предмет изобретевия

Устройство для управления асинхронным двигателем подъемного механизма, к цепи ротора которого подключении двигатель электро388339 L 1

Составитель Ф. Майоров

Техред А. Камышиикова

Редактор В. Левятов

Корректоры: H. Стельмах и Н. Учакина

Заказ 2929 14 Изд. № 1695 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2 гидравлического толкателя механического тормоза, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, получения .ползучих скоростей и улучшения ди,намических характеристик, двигатель подключен,к цепи ротора через дроссель насыщения, обмотка управления которого включена на разность задающего напряжения и напряжения, пропорционального э.д.с. ротора асинхронного двигателя. т (ggx,)