Устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины

 

Q Г1 И (: А Ц И Е щ752723

ИЗОБРЕ7ЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.77 (21) 2440880/24-07 (51) М, К..

Н 02Р 7/46 с присоединением заявки ¹

Государственный комите.

СССР по делам изейретеиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (53) УДК 621.316.718.5 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения, Б. Н. Абрамович, В. А. Буянов и А. А. Круглый (71) Заявитель Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро крупных электрических машин (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧИСЛА

ОБОРОТОВ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах для регулирования числа оборотов асинхронных машин.

Из известных устройств для регулирования числа оборотов асинхронной машины наиболее близким техническим решением и изобретению является устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины, подключенной якорем к сети, со- IO держащее преобразователь частоты, вход которого соединен с сетью, а выход — с обмоткой индуктора асинхропной машины, регулятор, одним входом подключенный через согласующий трансформатор в сети, à 15 другим входом — к якорю асинхронной машины, блок регулирования угла зажигания тиристоров преобразователя, одним входом связанный с одним из выходов регулятора, а другим входом — с выходом 20 блока включения группы тирпсторов (выход блока регулирования угла зажигания тирпсторов подключен к другому входу преобразователя частоты), и датчик ЭДС пндуктора асинхронной машины (1). 25

Недостатком данного устройства является невозможность использовать его для асинхронных машин с преобразователем мо цностью менее 50% от синхронной мощности двигателя, 30

Целью данного изобретения является снижение установленной мощности.

Указанная цель обеспечивается тем, что в устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины введен фазочувствительный блок, один вход которого соединен с выходом датчика ЭДС индуктора асинхронной машины, другой вход — со вторым выходом регулятора, а выход фазочувствительного блока подключен ко входу блока включения группы тпристоров.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена блок-схема устройства для регулирования числа оборотов; на фиг. 2 — диаграммы токов и напряжений асинхронной машины при пуске.

Устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины 1 с фазным ротором, подключенной якорем к сети через выключатель 2 нормального исполнения, содержит преобразователь частоты 3, подключенный к индуктору асинхронной машины (к ротору). К цепи якоря машины (к статору) подключены входы регулятора

4. Один выход регулятора 4 подключен к блоку 5 регулирования угла зажигания тпристоров, включающему фазосдвигающий блок, а второй — к дополнительному фазосдвигающему блоку 6, выход которого подсоединен к блоку 7 включения группы тп752723 ристоров преобразователя частоты 3. Блоки

5 и 7 могут соединяться с преобразователем частоты 3 независимо. Один вход блока ооч подключен к датчику ЭДС 8 индуктора асинхронной машины, соединенного с индуктором машины 1, но может быть подключен к генератору индукционного типа.

Второй вход блока б подключен ко второму в ы ходу р е гул я тор а 4.

Фазосдвигающий блок 6 может быть выполнен как фазоимпульсное устройство, например, вертикального типа. Синхронизирующий вход и цепь питания 9 генератора пилообразного напряжения 10 подсоединены к выходу датчика 8 ЭДС асинхронной машины. Выход генератора 10 подсоединен ко входу 11 нуль-индикатора 12, а вход 13 нуль-индикатора подключен ко второму выходу регулятора 4. Выход 14 нуль-индикатора 12 связан с блоком включения группы тиристоров.

Устройство работает следующим образом.

При пуске асинхронная машина 1 посредством выключателя 2 подключается к питающей сети. В индукторе машины 1 наводится ЭДС, амплитуда ll частота которой зависит от скольжения.

Группы тирпсторов преобразователя частоты 3 представля1от собой ключи переменного тока по отношению к ЭДС, наводимой в индукторе асинхронной машины 1.

11ри этом величина тока в индукторе может регулироваться (по первой гармонике) моментом включения групп тиристоров преобразователя частоты 3 по отношению к

ЭДС в индукторе. Например, если включить группы тиристоров по отношению к наводимой ЭДС с углом, равным полупериоду указанной ЭДС, то ток в обмотках индуктора будет равен нулю. При включении групп тиристоров с углом, равным нулю, т. е. группы тиристоров открыты в течение всего периода наведения ЭДС, ток в индукторе асинхронной машины будет минимальным.

Можно включать группы тиристоров с некоторым углом по отношению к полупериоду наведенной ЭДС. При этом ток индуктора будет принимать соответствующие значения ь диапазоне от нуля до максимального значения. Данное положение подтверждается диаграммами (фиг. 2) где

Ерф — наводимая в фазе индуктора асинхрон 1ой машины ЭДС; а;р — угол включения групп тиристоров преобразователя частоты по отношению к Ерф, U«Урф — напряжение фазь1 индуктора асинхронной машины 1, равное напряжению преобразователя 3; 1рф — ток фазы индуктора асинхронной машины 1.

Тиристоры преобразователя 3 работают при пуске в режиме инвертирования ЭДС в индукторе машины 1. Известно, что такой режим работы эквивалентен (по первым

65 гармоникам) введению в цепь индуктора активного сопротивления.

Угол включения групп тиристоров преобразователя 3 формируется при помощи фазосдвигающего блока б. На датчик ЭДС индуктора асинхронной машины поступают сигналы с индуктора асинхронной машины.

С выхода датчика ЭДС 8 сигнал поступает на вход 9 генератора пилообразного напряжения 10 и запускает его. Сигнал с генератора 10 поступает на вход 11 нуль-индикатора 12. Одновременно на вход 13 нуль-индикатора 12 поступает сигнал с автоматического регулятора 4, пропорциональный заданному режиму работы асинхронной машины 1. При равенстве сигналов регулятора 4 и генератора 10 с выхода 14 нульиндикатора 12 сигнал поступает на вход блока включения групп тиристоров, который через блок 5 управления углом зажигания тиристоров осуществляет включение групп тиристоров преобразователя частоты 3.

Введение дополнительного фазосдвигающего блока позволяет осуществлять работу преобразователя частоты при пуске на части периода наведенной в индукторе асинхронной машины ЭДС. Регулируя время работы преобразователя при помощи указанного фазосдвигающего блока относительно периода ЭДС индуктора, можно изменять эквивалентное вводимое сопротивление от бесконечности (при полностью отключенном преобразователе ротор оказывается разомкнутым) до минимального значения (преобразователь работает весь период наведенной ЭДС с минимальным углом зажигания тиристоров, и ипдуктор машины оказывается практически короткозамкнутым) .

Наличие дополнительного фазосдвигающего блока позволяет осущестьить пуск машины с глухоподключенным преобразователем мощностью менее, чем 50% от мощности машины, и с токами, при которых перегрев структуры вентилей не превышает допустимого, кроме того, появляется возможность упрощения устройства за счет исключения короткозамыкающего выключателя в цепи якоря машины.

Выполнение дополнительного фазосдвигающего блока, например, в виде фазоимпульсного устройства с генератором пилообразного напряжения, позволяет осуществить измерение периода ЭДС индуктора машины. При этом для сохранения длительности развертки «пилы» в течение всего полупериода ЭДС индуктора асинхронной машины во всем диапазоне пуска, питание фазоимпульсного устройства и его синхронизация осуществляются от датчика ЭДС индуктора, который может быть выполнен в виде устройства электрического или электромеханического типа, например, в виде измерителя напряжения индуктора при от752723 сутствии в нем тока или индукционного генератора.

Формула изобретения

Устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины с фазным ротором, подключенной якорем к сети, содержащее преобразователь частоты, вход которого соединен с сетью, а выход — с оомоткой индуктора асинхронной машины, регулятор, одним входом подключенный через согласующий трансформатор к сети, а други.л входом — к якорю асинхронной машины, блок регулирования угла зажигания тиристоров преобразователя частоты, одним входом связанный с одним из выходов регулятора, а другим — с выходом блока включения группы тиристоров преобразователя частоты, выход блока регулировани» угла зажигания тпристоров подключен и другому входу преобразователя частоты, и датчик ЭДС индуктора асинхронной машины, отличающееся тем, что, с целью снижения установленной MQLU,Hoñòè, в устройство введен фазочувствительный блок, один вход которого соединен с выходом дат10 чи«", ЭДС инду«тора электрической Manor>ны, другой вход — со вторым выходом регулятора, а выход фазочувствительного блока подключен «о входу блока включения группы тиристоров.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 411597, кл. Н 02Р 7/46, 1969.

752723

Poa. z

Составитель Е. Перемыслова

Редактор В. Левятов

Корректор А. Галахова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1454/15 Изд. № 40б Тираж 79Р. Подписное

НГ!О «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4 5