Способ частотного управления асинхронным электродвигателем

 

Оп ИСАН И Е ()4632I6

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ 1 ЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 26.12.72 (21) 1862486/24-7 с присоединением заявки М

Государственный комитет (32) Приоритет

Совета Министров СССР

Опубликовано 05.03.75. Бюллетень М 9 (51) М. Кл. Н 02р 7/42 (53) УДК 621.313.2 (088,8) по делам изабратений и открытий

Дата опубликования описания 11.07.75 (i 2) Автор изобретения

Н. И. Мясников (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ЭЛЕКТРОДВИ ГАТЕЛЕМ

Предлагаемое изобретение относится к электроприводам и касается способа частотного регулирования скорости вращения асинхронного двигателя (АД), обеспечивающего режим поддержания постоянства абсолютного скольжения ротора.

Такой режим работы близок к режиму минимальных потерь, но легче в осуществлении.

Он применяется в приводах, длительно работающих при частотах, отличных от номинальной, где энергетические показатели привода играют существенную роль (например, в системах электродвижения судов при питании гребного асинхронного двигателя от автономного генератора).

Известен способ обеспечения режима работы АД с использованием таходатчика, измеряющего скорость вращения ротора. Сигнал таходатчика вычитается из сигнала, пропорционального скорости вращения поля статора, и результирующий сигнал, пропорциональный абсолютному скольжению ротора АД (разность скорости вращения поля статора и скорости вращения ротора), сравнивается с эталонным сигналом, изображающим заданное абсолютное скольжение. Разность этих сигналов подается на регулятор напряжения и таким образом поддерживается постоянство абсолютного скольжения ротора ЛД.

Недостатками способа поддержания постоянства абсолютного скольжения ротора АД являются: а) необходимость таходатчика, измеряющего скорость вращения ротора АД. В ряде слу5 чаев (например, в системах электродвижения с гребными двигателями, вынесенными за корпус судна) применение таходатчика крайне нежелательно или даже невозможно; б) необходимость большой точности при из10 мерении скорости вращения поля статора и скорости вращения ротора во всем диапазоне регулирования скорости вращения ЛД; абсолютное скольжение ротора — это разность двух величин, отличающихся одна от другой

15 на 1 — 2О/,, поэтому для измерения абсолютного скольжения с точностью примерно до 10о о точность измерения скоростей вращения ротора и поля статора должна быть не меньше

0,1о,,о

20 Цель изобретения — упростить регулирование.

Указанная цель достигается тем, что за эталонный сигнал принимают сигнал, пропорциональный произведешпо тока статора на частооб (у

Для пояснения предлагаемого способа на чертеже представлена схема управления асинхронным двигателем, где ИП вЂ” источник питания, имеющий два канала управления:

30 — по частоте и U — по напряжению; ЛД— асинхронный двигатель; ПУ вЂ” — пост упраылспи51, задающий частоту; МУ --- множительное устройство, выходная ыеличина которого

U,,=!! fl, С вЂ” устройство сравнения; РН вЂ” р(г5j, я тоp 11а11р 51 >к еп!! я.

Из обычной Т-образной схемы замещения

ЛД, если пренебречь активным сопротивлением статорной обмотки, ток в фазе статора равен где U — напряжение, подводимое к статору

ЛД;

/ — частота этого анря5кепия;

f,, — номинальная частота; (((P) — функция от аосолютного скольжения (P), име!о!и":5I размерность проводимостии.

1(,оэффициснты этой функции образуются из активных и индуктивных сопротивлений схемы замещения ЛД при номинальной частоте питающего напряжения и являются постоянными величинами.

Из (1) следует, что для получения )=const (а следовательно, и r1(8) =const) к статору двигателя необходимо подводить напряжение

U=kl, f, 1 где /г== постоянная величина.

Л (0

Пренебрежение сопротивлением статорной обмотки допустимо для крупных асинхронных двигателей (порядка 300 квт и вышс) до частот 0,2 — 0,3 номинальной, для более мелких— до частот порядка 0,2 — 0,5 номинальной.

Согласно сделанному выводу управление асинхронным двигателем осуществляется сле? 5 !оп(им ооразом. Постol! 4 праыл(IIH51 ПУ заjIHcTc5I сигнал I, определяющий !1!с 1оту .-!ыход !ог0 напряжения ИП, и через регулятор

1!апряжеппя РН пропорцпопалы!ый с му сиг:и;1, определяющий ыслпчппу !апря5ксllllll.

"но5кптельнос устройство .ЧЪ выдает сигнал U,, пропорциональный;!роизысдснию гока 1! статорпой цепи IIB ч!!с!ъту и этот сигнал сравнивается с величиной напряжеш!я сети

U,. Разность этих величин подастся па ре-уляlop напряжения. Если U„больше U,, то регу.тятор напряжения увеличивает сигнал 1,! иыыходное напряжение У, источника питания уве10 личивается. Таким образом обеспечивается поддержание такого напряжения, при котором абсолютное скольжение ротора ЛД остается

1;остоянным независимо от нагрузки.

Множительное устройство МУ представляет

15 простейший элемент, состоящий из последовательно соединенных активного сопротивления и индуктивности. Лктивнос сопротивление в

8 — 10 раз больше индуктивного со!!ротивлеllI15I при поминальной 12cTOTc, поэтому можно

20 считать, что ток, текущий по сопротивлениям, определяется только акт!!впым сопротивлениcl1 !I rlpH,Io>I(c III i i! напряженнем. Если nprl j!оженное напряжение пропорционально току двигателя, то падение напряжения на индук25 т!!ыно5! сопрстивлеш!и пропорционально произведению тока двигателя на частоту. Питание такого устройства производится от трансформатора тока.

Предмет изобретспия

Способ частотного управления асинхронным электродвигателем с поддержанием постоянства абсолютного ско",ü êånèÿ ротора, заключающийся в сравнении напряжения па

35 статоре электродвигателя с эталонным сигна."ом и воздействием сигналом, пропорциональным их разности Ilа подводнмое к электродвиI ателю напряжение, отличающийся тем, что, с целью упроьцепня;:егул;140 роыапия, ы качестзе э галонпого спп!ала пс1!ользуют произведение частоты тока статора па его величину.

463216

Составитель Л. Тарасснко

Редактор В. Фельдман Техред М. Семенов Корректор Л. Денисова

Заказ !

559/4 Изд.. А 647 Тираж 782 Подппсиое

1 11ИИПИ Госуларствеииого комитета Совета Мииис гров СССР по лелам изобрете ий и открытий

Москва, %-35, Раушская иаб . л. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2