Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i»775852

Ф

Ф

Ф ./б (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 030578 (2>) 2611995/ 24-07 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 3010.80 Бюллетень йо 40

Дата опубликования описания 30.10.80 (5!}м. кл з

HP 5/28

Государстаеииый комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти и (53} УДК 621. 316, .718(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И.Лобов, Ю.Ю.Киричок и Д.И.Родькин

: .1

I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

Изобретение относится к электро-, технике, а именно к электроприводам, и может быть использовано для управления пуском и регулирования скорости асинхронных двигателей с фазным ротором, применяемых в электроприводе механизмов волочильных станов, конвейерных или подъемных установок на предприятиях металлургической, горнообогатительной, цементной или 0 любой другой промышленности.

Известно устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором (1), в котором последовательно с каждой обмоткой ротор- 15 ной цепи включены добавочные сопротивления и встречно включенные тиристоры. Это устройство является наи" более близким к изобретению по технической сущности и достигаемому 20 результату. Устройство осуществляет импульсное управление с коммутацией в цепи переменного тока. Тиристоры, включенные в роторную цепь поеледовательно сопротивлением рото- 25 ра, периодически изменяют параметры схемы роторной цепи, что влечет за собой периодические изменения электромагнитного момента при задан ной скорости. Тиристоры работают 3р в режимах естественной коммутации, т.е. коммутация каждой фазы возможна с частотой роторного тока.

Работа тиристоров рОтОрной цепи искажает форму роторных токов, что вызывает дополнительныЕ моменты и потери в двигателе и питающей сети, изменяя этим энергетику электромеханического преобразователя, а в случае мощных электроприводов— энергетику электроприемников, расположенных вблизи преобразователей.

Обладая низкими энергетическими показателями, известное устройство применимо только для некоторого ряда механизмов. Искажение формы тока вызывает пульсации момента.

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей электродвигателя и расширение диапазона регулирования скорости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления асинхронным двигателем дополнительно снабжено тремя блок-модулями и блоком изменения параметров, причем все блок-модули соединены между собой по трехфазной мостовой схеме, входы которой подключены к фазам цепи ротора, а выход — к блоку изменения пара775852,метров, блок управления тиристорами выполнен с двумя выходами, каждый иэ которых подключен к управляющим электродам соответствующих тиристоров блок-модулей ° В блок-модули введены два блока коммутации, причем каждый иэ них включен между катодом и анодом тиристоров и содержит параллельно соединенные между собой дополнительные резистор, тиристор и блок гашения дополнительногс тиристора, а анод дополнительного тиристора соединен с катодом соответствующего основного тиристора.

Сущность изобретения поясняется

-чертежом, на котором изображена блоксхема устройства.

Резистор 1 пОдключен параллельно

Встречно-параллельно соединенным тиристорам 2,3 и блокам коммутации 4,5, В блоки коммутации 4,5 входят параллельно соединенные между собой резистор б, вспомогательный тиристор 7 и узел гашения 8. Входящие в блок-модули 9-14 тиристоры 2,3 и блоКи коммутации 4,5 включены между со-. бой встречно-параллельно.

Блок модули 9 — 14, образованные резистором 1, тиристорами 2,3 и блоками коммутации 4,5 включены B каждую фазу ротора 15 асинхронного электродвигателя. Статор 16 кстсрогс подключен к источнику переменного тока 17.

Соединенные между собой блок -модули 9-14. Образуют трехфазный мостовой преобразователь (схему Ларионова), 8- цепь постоянного тока мостового преобразователя включен блок изменения параметров 18, Блок-модули 9, 11,13 образуют анодную, а блок-моцули 10,1?,14 -катодную группы трехфазного мостового преобразователя.

Выходы блока управления 19 подключены к анодной и катодной группам преобразователя.

Включенные в цепь ротора 15 добавочные резисторы 1 используются для ограничения пусковых токов и изменения вида механической характеристики асинхронного двигателя. Тиристоры 2 и 3 предназначены для изменения эквивалентной величины добавочных резисторов l в результате чего изменяются параметры цепи асинхронного двигателя. При КОМмутациЯХ добавочных резисторов тиристорами

2,3 возникают большие токи в роторной цепи двигателя, поэтому для Ограничения этих токов используются резисторы б. Исходя из заданного диапазона регулирования частоты вращения асинхронного двигателя и режима работы механизма, параметры резистора

6 изменяются от минимального своего значения до максимольного.х

Изменение эквивалентной величины резистора б осуществляется вспомогательным тиристором. 7. Так как вспомогательный тиристор 7 представляет собой вентиль с неполной управяяемостью,т.е. он не может закрыться при помощи управляющего сигнала, то для полного управления вспомогательным тиристором 7 используется искусственная коммутация, которая .осуществляется узлом гашения 8. Искуственная коммутация может осуществляться при помощи специальных коммутирующих конденсаторов или других элементов,которые запасают энергию,необходимую для прерывания тока через вспомогательный тиристор 7.

Включение добавочных резисторов

1, резисторов 6, вспомогательных тиристоров 7 и узлов гашения 8 позволяет расширить область применения данного устройства, таK как значительно расширяется Область регулирования злектропривода. Блок изменения параметров 18 содержит пассивные элементы Р, !.,C,. а также устройство для измее!ения их величины пО любОму закО ну. Пассивные элементы В,1.„С блока изменения параметров являютcÿ нагрузкой для трехфазного мостового преобразователя, Управление тиристорами

2„3,? и узлом гашения 8 Осуществляет блок 19. Этот блок имеет два выхода, при этом управление анодными и катоднмми группами трехфазного мостОВОГО преобразователя осуществляет— ся с различными углами прсводимс ти.

Угол проводимост встречно-:параллельных соединений тиристоров и комМУТИРУЮЩь." ЭЛЕМЕНТОВ ИЗМЕНЯЕТСЯ зависимОсти От нагрузки HB валу двигателя „ч - трты врвще;.,ия и, т „д

Управление тиристсрами с различными углами проводимости поз воля ет з начительнс улучшить форму токов в ротсрной цепи асинхронного двигателя и тем самым значительно улучшить энергетические показатели злект опривсда.

При и даче питающего напряжения на статср 16 асинхронного двигателя

От источника переменного тока 17 в обмотке ротора 15 индуктируется ток.

Встречно-.параллельные и вспомогатель. ные тиристоры 2, 3 и 7 " первый момент времени закрыты„ а включенные в цепь ротора добавочные резисторы 1 создают начальный пусковой момент асинхронного двигателя. При этом величина добавочного резистора выбрана в предлагаемом устройстве максимальной,и,следовательно, пусковой момент ас.инхронногс двигателя будет минимальным. Если статический. момент на валу асинхрснног0 двигателя больше пусковс го, то блок управления 19 выдает сигнал управления на открывание встречно-параллельных тирнсторов ? и 3 с начальным значением угла проводимс.стн, величина которого автоматически будет изменяться дс тех пор, пока

775852

Формула изобретения вНИИПИ Заказ 7780/68 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная 4 пусковой момент двигателя не будет больше статическогО момента и ротор асинхронного двигателя не начнет вращаться. По мере разгона до заданной частоты вращения значение угла проводимости изменяется, обес-, печивая тем самым выход двигателя на заданную скорость. Если значение углов проводимости тиристоров 2 и 3 не обеспечивает выход двигателя на заданную скорость вращения, то в работу вступает вспомогательный тиристор 7 с регулируемым углом проводимости, отличающимся от угла проводимости встречно-параллельных тиристоров 2 и 3. Если частота скольжения двигателя ограничивает частоту коммутации вспомогательного тиристора 7, то в работу вступает элемент гашения 8, который позволяет прервать основной ток, протекающий через вспомогательный тиристор 7.

1. Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором, содержащее в каждой фазе роторной цепи блок-модуль, включающий параллельно соединенные между собой резистор и два встречно-параллельных тиристора и блок управления тиристорами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетичес ких показателей оно дополнительно снабжено тремя блок-модулями и блоком изменения параметров, причем see блок-модули соединены между собой по трехфазной мостовой схеме, входы которой подключены к фазам цепи ротора, а выход — к блоку изменения параметров, блок управления

® тиристорами выполнен с двумя выхода,ми, каждый из которых подключен к управляющим электродам соответству" . ющих тиристоров блок-модулей °

2. Устройство по п. 1, о т л и15 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, в каждый блок-модуль введены два блока коммутации, причем каждый из них включен между катодом щ и анодом тиристоров и содержит парал.лельно соединенные между собой дополнительные резисторы и тиристор и блок гашения дополнительного тиристора соединен с катодом соот25 ветствующего основного тиристора, И ст очни ки и н Формации, принятые но внимание при экспертизе

1. Патент Франции 9 2130935, кл. Н 02 Р 1/00, опублик. 16,10 ° 72.