Устройство для стабилизации скорости асинхронного двигателя

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)765966 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.78 (21) 2644425/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 02 P 5/40

Гооудорствеииый комитет (53) УДК 621.316. .71.5 (088.8) Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 28.09.80 до делам изооретеиий и открытиЯ

К. В. Артамонов, А. И. Борохович, И. P. Добровинский и Л. В. Ремина (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ CKOPGCTH

АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах различных механизмов, где необходим широкий диапазон регулирования скорости двигателя.

Известно устройство для импульсного регулирования скорости асинхронного двигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи обмоток скорости, узел измерения скорости вращения и задающий генератор, подключенные к блоку сравнения, формирователь и счетчик импульсов, соединенный с триггером, выход которого через формирователь импульсов соединен с управляющим входом коммутатора (1) .

Недостатком известного устройства является низкая точность стабилизации скорости двигателя.

Наиболее близко по технической сущности к предлагаемому устройство для стабилизации скорости асинхронного двигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи обмоток статора, датчик напряжения источника переменного тока, подключенного ко входу усилителя-ограничителя, последовательно соединенные второй датчик напряжения, подключенный параллельно обмотке статора, второй усилитель, триггер и блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом одновибратора, вход которого подключен к одному из входов триггера и к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и с управляющим входом тиристорного коммутатора, последовательно соединенные счетчик импульсов и дешифратор, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, а вход — с блоком сравнения (2).

1р Недостатком известного устройства является его сложность в связи с использованием счетчика импульсов и дешифратора в цепи преобразователя управляющего сигнала.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации скорости асинхронного двигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи обмоток статора, о датчик напряжения источника переменного тока, подключенного ко входу усилителя-ограничителя, последовательно соединенные второй датчик напряжения, подключенный параллельно обмотке статора, второй уси765966

Датчик 3 напряжения подключен к источнику переменного тока, а его выход через усилитель-ограничитель 4, одновибратор

5, фазо-импульсный элемент 6, делитель 17 напряжения, пороговый элемент 7 и формирователь 8 импульсов подключен к управляющему входу коммутатора 2, один вход триггера 11 подключен через элемент НЕ к выходу формирователя 8 импульсов, а другой — через второй усилитель-ограничитель

10 к выходу второго датчика 9 напряжения, вход которого подключен параллельно статорной обмотке двигателя 1, выход триггера 11 подключен к одному из входов блока

14 сравнения, второй вход которой соединен с выходом Одновибратора 13, подключенного к выходу элемента НЕ 12, а выходы блока 14 сравнения соединены с входами двух ключевых элементов 15 и 16, шунтирующих последовательно соединенные сопротивления одного из плеч делителя напряжения 17, смещающего напряжение срабатывания порогового элемента 7.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение промышленной частоты с выхода датчика 3 напряжения подается на вход усилителя-ограничителя 4, который преобразует напряжение синусоидальной формы в прямоугольные импульсы. Затем эти импульсы с помощью одновибратора 5 преобразуются на выходе фазо-импульсного элемента 6 в напряжение ступенчатой формы.

Число ступенек его определяется внутренним коэффициентом деления фазо-импульс39

3 литель, триггер и блок сравнения, один из входов которого сбединен с выходом одновибратора, вход которого подключен к одному из входов триггера и к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и с управляющим входом тиристорного коммутатора, введены последовательно соединенные одновибратор, фазоимпульсный элемент, делитель напряжения и пОроговый элемент, два ключевых элемента, входы которых соединены с выходами блока сравнения, а выходы — с другими входами делителя напряжения, вход введенного одновибратора соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, выход порогового элемента — со входом формирователя импульсов.

На чертеже приведена блок-схема устрой-1s ства стабилизации скорости вращения асинхронного двигателя.

Она содержит асинхронный двигатель 1 с короткозамкнутым ротором, тиристорный коммутатор 2, датчик 3 напряжения, усилитель-ограничитель 4, одновибратор 5, фазоимпульсный элементы 6, пороговый элемент

7, формирователь 8 импульсов, датчик 9 напряжения, усилитель-ограничитель 10, триггер 11, элемент НЕ 12, одновибраторы

13, блок 14 сравнения, ключевые элементы и

15 и 16, делитель 17 напряжения.

4 ного элемента. Соотношение длительности импульса и паузы в подаче напряжения определяется напряжением срабатывания порогового элемента 7, которое меньше напряжения заряда фазо-импульсного элемента. Регулирование скорости вращения двигателя осуществляется изменением соотношения времени подачи напряжения на обмотки статора двигателя Тц и времени отсутствия напряжения на обмотках Т . Данные соотношения ++ реализуются за счет изменения напряжения срабатывания порогового элемента 7 с помощью делителя напряжения 16.

Управление пороговым элементом производится по сигналам с блока 14 сравнения.

Принцип стабилизации скорости вращения основан на сравнении мгновенной скорости ротора двигателя с заданной скоростью и выработке сигнала управления замедления или ускорения в зависимости от знака сигнала рассогласования.

Мгновенная скорость вращения ротора определяется во время паузы в подаче напряжения на двигатель, так как в статорной обмотке наводится вращающимся ротором

ЭДС самоиндукции, частота которой пропорциональна скорости вращения ротора.

Сигнал начала паузы с выхода элемента НЕ

12 взводит триггер 11, вырабатывающий интервал времени, пропорциональный скорости ротора, и одновибратор 13. Триггер 1 сбрасывается по сигналам с выхода усилителя-ограничителя 10 по его заднему фронту, формирующемуся окончанием полупериода ЭДС, наведенной вращающимся ротором. Этот интервал времени сравнивается с интервалом времени, вырабатываемым одновибраторами 13.

Если ротор вращается с расчетной скоростью, то ключевой элемент 16 замкнут, а ключевой элемент 15 разомкнут.

При скорости меньше расчетной интервал времени с выхода триггера 11 больше заданного, и сигналом с выхода блока 14 сравнения размыкается ключевой элемент 16, шунтирующий резисторы делителя 17 напряжения. Напряжение порогового элемента 7 увеличивается, в соответствии с чем увеличивается длительность импульса подачи напряжения на статорную обмотку двигателя, и скорость вращения его ротора растет.

При скорости больше расчетной интервал времени с выхода триггера 11 меньше заданного одновибратором 13. Сигнал блока 14 сравнения запирает ключевой элемент 15, напряжение срабатывания порогового элемента 7 уменьшается, уменьшается

Т и соответственно скорость двигателя.

Устройство позволяет стабилизировать скорость асинхронного двигателя с высокой степенью точности более простыми техническими средствами.

765966

Формула изобретения

Редактор И.Мырдина

Заказ 6928/19

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для стабилизации скорости асинхронного двигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи обмоток статора, датчик напряжения источника переменного тока, подключенного ко входу усилителя-ограничителя, последовательно соединенные второй датчик напряжения, подключенный параллельно обмотке статора, второй усилитель, триггер и блок сравнения, один из входов которого соединен с выходом одновибратора, вход которого подключен к одному из входов триггера и к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и с управляющим входом тиристорного коммутатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены последовательно соединенные одновибратор, фазоимпульсный элемент, делитель напряжения и пороговый элемент, два ключевых элемента, входы которых соединены с выходами блока сравнения, а выходы — с другими входами делителя напряжения, причем вход введенного одновибратора соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, а выход порогового элемента — со входом формирователя импульсов.

1О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 636762, кл. Н 02 P 5/40, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2643386/24-07, кл. Н 02 P 5/40, 1978.

Составитель В. Боев

Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Тираж 783 Подписное