Способ торможения асинхронного электродвигателя

 

ОПИСАНИЕ „„59 569

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 2 3.06.76 (21) 237 5137 24-07 с присоединением заявки хГе (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.78,Бюллетень N 7 (45) Дата опубликования описания 0 8.О . 78 (51) М. Кл.

Н 02 P 3/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62 1. 31 3.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Я. Браславкий, A. М, Зюзев, Л. П. Кокшаров, Ю. А. Бродский

В, В, Доброславский и С. А. Швец (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение касается аспнхро»1юго электропривода с вентильным управлением и может быть использовано для электрического останова асинхронного двигателя с нереверсивнь1м тиристорным пускателем.

Известны способы торможения асинхронного электродвигателя, последовательно двум или трем фазным обмогкам которого вкгпочены управляемыс вентили. Для этого обычно используют режим динамического торможения за счет однополупериодного выпрямленного тока, протекающего по статорным обмоткам двигателя (1).

Так как первая гармоника выпрямленного тока в этом слу IBc создает вра1цакцций момент. который препятствует торможению двигателя на холостом ходу в зоне высоких скоростей (близких к синхронной), то B таких устройствах для осу1цествления тормозного режима создают условия для начального сброса скорости на выбеге, т. е. осу1цествляют выдержку времени между двигательным и тормозным режимами (2), или подключают соответствующее количество дополнительных вентилей, участвующих в создании только тормозного режима (3).

-Известен способ торможения асинхронного электродви гатсл я однополупериодным вы прямленным током путем периодической коммутации управляемых вентилей нереверсив»ого пускателя, при котором две фазные Об»

Од»ако осуществление 1акого с»о оба торможе»пя двигателя приводит к х всл11чению веса, габар»та Il сто»мо Tll усгройсгва управ. IC»Èß ДВ I! Га Г1.,1(i, а В КОI! t."111ОМ . !C I Š— К снижению надежности.

Цель пзобрстс»ия — повыше»1:. 11;1леж»ос1О ти ас»11хронного Гнр11стор»О10 электро»ривода при обеспечении торможен»я двигатсл» до»» левой скорости с любыми моме»там!i стат» кcкой»агрузк».

Это достигается;см. что при осу»песTB, c»»è предложенного с пособ11 частоту комму г;11!è и вентилей, образук>щих однополупериоднук1 схему выпрямления, в начале процесса торможения снижают в целое число раз, а при уме11ьшении ско рос 11i 11!1 а Il гс i! 1!я да l Га тел я до и Ол Овныи»ы, синхро»»ой !. тотх 1оммутации вентилей «occxa»anлив;:ют до частоты сети.

Г1ри этом гармо»»ческая сос:авляющая выпрямле»ного тока, частота которой меньше частоты сет.i. »» высок»х скоростях вращения двигателя создаст режим реку»ерат»в»ого торможения»ри со11ранении режима »1»амичес Ь КОГО тОР Iok!iE. »Ittl oT постоЯ»ной сосTk li ЯЯ1Ощей

594569 тока, обеспечивая замедление привода. Кроме того, при торможении с частично затухшим за время бестоковых пауз полем ротора умень-i:tàcòñÿ знакопеременная составляюшая момента двигателя, обусловленная электромагнитными переходными процессами, вызванными коммутацией вентилей. Учатывая посленее, частоту коммутации вентилей согласуют со временем затухания поля ротора.

Восстановление частоты коммутации вентилей до частоты сети в процессе торможения необходимо для исключения возможности «застревания» двигателя на промежу-,очной скорости. Указанное переключение производят в функции времени или скорости. Интенсивность торможения регулируют посредством фазового управления тиристорами.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, позволяюшего реализовать предлагаемый способ торможения, на фиг. 2 — диаграмма напряжений, поясняюшая работу этого устройства; на фиг. 3 — механические характеристики двигателя МТКО 12 — 6 при питании двух последовательно включенных обмоток статора выпрямленным током.

Предлагаемый способ заключается в том, что частоту коммутации вентилей, образуюших при торможении однополупериодную схему выпрямления, снижают в два или три раза по отношению к частоте сети, а при сбросе скорости двигателя до 60% от синхронной частоту коммутации вентилей восстанавливают до частоты сети. Угол открытия тиристоров по отношению к соответствуюшему фазному напрякению задают равным нулю.

Устройство, позволяющее реализовать описываемый способ торможения (см. фиг. 1), содержит генератор прямоугольных импульсов регулируемой скважности, синхронизированных относительно напряжения сети, элементы логики ИЛИ 2, И 3, выходное устройство системы 4 импульсно-фазового управления (СИФУ). На дополнительный вход элемента

И 3 подает ля запускаюгций сигнал с фазосмени|ошего устройства СИФУ, à íà дополнительllblH вход элемента ИЛИ 2 — блокирукнций сигнал с реле времени или реле скорости.

В качале процесса торможения блокируюший сигнал на дополнительном входе элемента ИЛИ 2 отсутствует, и частота генерации управляющих импульсов и, следовательно, частота коммутации вентилей определяется частотой и скважностью импульсов, поступаюших с генератора 1, а при появлении на определенной скорости врагцения двигателя блокирующего сигнала частота коммутации вентилей восстанавливается до частоты сети, что поясняется временной диаграммой напряжений на фиг. 2, где U, — фазное напряжение сети; 1 . — запускающие импульсы с фазосмешаюше2 его устройства; U — бтокируюгции сигнал с рле времени или реле скорости; U, — напряже5 ние на выходе генератора 1 импульсов; U>— управляюшие импульсы тиристора; n — угол открытия тиристоров.

На фиг. 3 характеристика а соответствует питанию двигателя от однополупериодной схемы выпрямления при 1,/f-,=2, а характеристи10 ка б — при f„/f„,=1. Из сравнения указанных механических характеристик следует, что при снижении частоты коммутации вентилей в два раза появляется реальная возможность осушествить торможение двигателя в зоне высоких скоростей, однако для исключения «застревания» двигателя на половинной скорости, где характеристика а заходит в первый квадрат, в этой зоне необходимо восстанавливать частоту коммутации вентилей до частоты сети, чтобы перейти на характеристику, которой сощ ответствует кривая б.

Предлагаемый способ торможения асинхронного электродвигателя позволяет повысить надежность, снизить габариты, вес и стоимость асинхронного электропривода с вентильным управлением, так как для его реализации нет необходимости использовать дополнительные вентили, а также обеспечивает останов двигателя при любых значениях момента статической нагрузки, в том числе и на холостом ходу.

Форл ула изобретения

Способ торможения асинхронного электро35 двигателя однополупериодным выпрямленным током путем периодической коммутации управляемых вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, частоту коммутации в начале процесса торможения снижают в целое число раз, а при уменьшении скорости вращения двигателя до половины синхронной частоту коммутации вентилей восстанавливают до частоты сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

45 1. Патент Англии ¹ 1105372, кл. Н 2 J, 1968.

2. Капустянов В. В. Некоторые вопросы торможения асинхронных двигателей пульсируюших током, «Промышленная энергетика», 1970, № 6.

3. Патент США № 3708734, кл. 318 — 212, 1973.

4. Авторское свидетельство СССР № 250262, кл. Н 02 P 3/24, 19.07.65.

1,5

<.oc < дни гель !1. Боев

Гс.,рею ().. 1«оная Кс>рректор Д. Мельниченко .Г< н<,.: 89 1

1!олннснос

Рсл;«.тор Т. Загреб<гсн иыи

3 и ка» <169, )2

Ш1ИИ11И ост,<арств< нного комитеты Сои< <ы Министров Г<:<.:Р ио .илам изобретений н оакр< <т«й! 131135, Чосква. Ж-35, Рыугнская наб. д. 4/5

Фили«.i Г!ПП «Патент», г. Ужгород, )л. Проектная, 4