Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором

 

(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.11,74 (21) 2080125/07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н02 P 113<

1 осуда Ротоенно!й комитет

Сооетв Иинистроо СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет(43) Опубликовано 05,08.76,Бюллетень № 29 (53) УДК 621.313., 333. 07 2. 9 (088.8) (45) Дата опубликования описания 19.10.76, е (72) Авторы изобретения

Б. H. Воробьев, В. М. Пономарев и В. С. Попов

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

Изобретение относится к электроприво-! дам переменного тока и может быть IIcIIonb

I». I зс(вано для управления мошными турбомех низмами (насосы, вентиляторы, воздуходув ки и т. д.).

Ь

lllHpoK0 известны устройства glIg управ пения асинхронным (двигателем с фазным ротором, содержащие регулятор скольжения, например, резистор с переменной величиной сспрстивлении (1), Упсмннутме устрсйстве!(С характеризуются тем, что они содержат коммутационные аппараты, например контакториые станции, с помощью которых регулируе -( ( о!я величина сопротивления резистора, при этом номинальное напряжение всех контак- ji5 (! норов станции прйнивмается равным номиналь - ному, напряжению ротора.

Условия оптимального проектирования инхронных двигателей с фазным ротором шой мощности требуют повышения номи- 2О ального напряжения вторичных обмоток до

20002500 в.

Чтобы не снизить надежности устройств они должны содержать соответственнЬ высоковольтные коитакторные станции. Однако цри ф

2 менение высоковольтных контакторных станций (влечет за собой увеличение габаритов упо минутых устройств и к увеличению их сто т мости, По техническому решению наиболее близ! м к изобретению является устройство для равления асинхронным двигателем с фаз м ротором, содержашее низковольтными ре улятор скольжения и датчик скорости (2). ( днако устройство-прототип при использ(ова в нем низковольтного perynÿToðÿ скот венин имеет милую нележнссть в слуЧае Пу!ь менении его для пуска асинхронных двигать пей с высоким номинальным напряжением ! ротора.

Iles ю изобретения является устранение укаэанных недостатков. Предлагаемое чустро Ь. ство дополнительно снабжено высоковотътный регулятором скольжения, блоком контроля напряжения ротора и высоковольтным выклкЬ.- ! чателем, причем высоковольтный регтулятдр, СКОЛЬжЕНИя И бЛОК КоитрОЩ1 НалряЖЕНИИ рси» ,"гора подключены непосредственно к ротору асинхронного двигателя, а низковольтный регулятор скольжения подключен к ротору

52429 i асинхронного двигателя через высоковольтны и вы кл ючатель.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема привода с использованиел(предлагаемого устройства для управления асинхроннылt двигателем с фазным ротором, на фиг. 2 пред1 ставлена характеристика механизма с венти ляторным моментом нагрузки и семейство реостатных характеристик привода, Двигатель с фазным ротором 1 подклк Ю чен к питающей сети с помощью выключате= ля 2. K контактным кольцам ротора подклю= чено устройство 3 для управления асин.= хронным двигателем, состоящее из высоковольтного регулятора скольжения»- резистора 4, блока 5 контроля напряжения ротора, высоковольтного выключателя 6 и низковольтного регулятора скольжения 7, в состав кс торого входит низковольтная контакторная станция 8 и низковольтный резистор 9, При этом высоковольтный резистор 4, блок 5 контроля напряжения ротора и вводные клеммы высоковольтного выключателя 6 подклк чены к контактным кольцам ротора 1, а низ-. ковольтный регулятор скольжения 7 подклю- чен к выходным клеммам выключателя 6, Скорость привода контролирует датчик скорости 10.

Характеристика механизма с вентиляторным моментом нагрузки представлена кривой 11, а семейство реостатных характе-( ристик привода кривыми 12-18.

Предлагаемое устройство в схеме привсда функционирует следующим образом, зб

Перед пуском привода выключатели 2 и 6 и низковольтная контакторная станция 8 находятся в от -.чюченном состотнии. Включа= ется выклю<.атель 2 и двигатель, получая питание, на ппыет разгоняться по характе 4О ристике 12, определяемой величиной сопротивления высоковольтного резистора 4, при этом напряжение на роторе двигателя по ме= ре разгона привода изменяется по закону:

Ер = Е ь:, где 45

Е = напряжение на кольцах при заторможенном роторе„

6 - скольжение. ротора.

Предварительно, величина сопротивления, резистора 4 рассчитывается таким образол1фр

Ф чтобы в конце разгона привода по характе=- ристике 12 до скорости П напряжение, не роторе уменьшилось до величины, соответ ствующей номинальному значению напряже- иия низковольтного регулятора скольжения7, 55

Во время разгона привода по характеристи:ке 12 до скорости и(выключатель 6 оста=--

1 ется отключениым, и низкоВОльт".(ый регу

JIHTGp скорости 7 не испытывает . воздействия высокого напряжения ротора 1, 69

По мере разгона привода до скорости п и снижения напрккения на роторе до задан- ной величины по сигналам блока 5 контроля напряжения ротора и датчика скорости (или по сигналу одного из них) включается высоковольтный выключатель 6, с помощью которого к контактным кольцам ротора 1 подключается низковольтный регулятор сколь жения 7 и осуществляется управление двигателем 1 в диапазоне от скорости A(до номинальной.

Скорость привода в этом диапазоне опре- деляется характе эистиками 13-18 в зависимости от замыкания соответствующих кон такторов низковольтной контакторной станции 8, .

Основны м достоинством, предлагаемого устройства является то, что оно позволяет осуществлять управление мощными асинхрон:-: ными двигателями с высоким напряжением на роторе при использовании стандартных контакторных станций низкого напряжения и применении минимального количества высоко-. вольтной аппаратуры. При этом значительно уменьшается стоимость электрооборудования мощных насосных и вентиляторных устано вок при сохранении высокой надежности и исключается необходимость разработки специальных высоковольтных станций.

Так, например, без учета затрат на раз работу и организацию производства новых аппаратов стоимость кол(мутационного оборудования в роторной цепи для двигателя

АКП-5000-1500 мощностью 5000 кВТ при управлении с использованием высоковольт - . ных устройств составит 20000 рублей, а ири пуске с помощью предлагаелюго устрой- ства — 5000 рублей.

В описанном варианте устройства низковольтнь|й регулятор скольжения 7 обеспечивает ступенчатое регулирование в диапазоне от А до номинальной скорости привода.

Для обеспечения бесступенчатого управ пения двигателем в указанном диапазоне предлагаемое устройство может содержать бесступенчатый низковольтный регулятор скольжения, например, жидкостный реостат или полупроводниковый, коммутатор.

Ф ормула изобретения

Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором, содержащее низковольтный регулятор скольжения и mad чик скорости, о т л и ч а ю щ е е с я л тем,, что, с целью запуска асинхронных двигателей с высоким номинальным напряжеии вм pGTGpa GHG дополнительно снабжено! вы

524297

5 оковольтным регулятором скольжения, блоКом контроля напряжения ротора и высоковольтным выключателем, причем высоковопьт ный регулятор скольжения и блок контроля". апряжения ротора подключены к ротору:5 асинхронного двигателя непосредственно, а, низковольтный регулятор сколыкения через высоковольтны и . выключатель|. восточники информации, принятые во внй)мание при экспертизе:

1. Вешеневский С. Н„Расчет характе,оистик и сопротивлений для электродвигате ей, Госэнергоиздат, N, 1955 г., р. 180 -181.

2. Чипикин М. Г., Обший. курс электро привода, изд, Энергия", 1971 г„стр. 267.

О, OI 0,2 03 04 O,306 07 ОВ ОУ /О (I /2 (Я И

Фиг.2

Составитель Л. Шилов

Редактор E. Каранова ТехредА. Богдан1 Корректор Й. Мельниченко

Заказ 49М/414 . Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета, Совета Министров СССР цо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектиаи, 4