Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором

 

Вс ъ..ь < лиотени 1

Союз оветскин

Социалистических

Республик

ОИИСАН И ())) 780141 изов етиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30, 11.78 (21) 2690312/24-07 (51) М. КЛ. b с присоединение(н заявки 1)(е

Н 02 P 7/62

Гооудерстеенный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.11,80, Бюллетень J% 42 (53) УДК621.313. .292 (088.8) на делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 18.11.80 (72) Авторы изобретения

П. Е. Данилов, В. А. Барышников, С. А, Лебедев, А. Г. Яуре, E. М. Певанер и С. П. Голеи (71) Заявитель

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ

Иаобретение относится к электротех- нике, а именно к области электропривода, и может быть использовано в устройствах для управления асинхронным электродвигателем с фааным ротором посредством импульсного иаменения сопротивления в цепи выпрямленного тока ротора.

Иэвестны устройства для управления асинхронным электродвигателем с фааным ротором посредством импульсного иаменения сопротивления в цепи выпрямленного

10 тока ротора, включаемые в роторную цепь электродвигателя и содержащие неуправляемый выпрямитель, дроссель, реаистор, тиристорный коммутатор, блок управления

15 тиристорами и источник напряжения подпитки, подключенный к тиристорному коммутатору череа токоограничивающий реаистор, Иавестно устройство для управления асинхронным двигателем с фааным ротором, содержащее неуправляемый вьптрямитель, дросеель, реаистор, тиристорный коммутатор, подсоединенный параллельно реаисто2 ру через неуправляемый вентиль, блок управления тиристорами, источник напряж(ния подпитки, подключенный положительным полюсом к катоду вентиля переаарядного контура коммутатора, а отрицательным череа токоограничивающий реаистор и тиристор подпитки к аноду етого же вентиля, включенного встречно- параллельно вспомогательному тиристору коммутатора.Ос новной тиристор коммутатора и тиристор подпитки включаются одновременно.

Это устройство является наиболее блие ким к иаобретению по технической сущности и достигаемому реаультату.

Недостатком этого устройства является ненадежная работа тиристорного коммутатора при малых аначениях напряжении на коммутирующем конденсаторе в момент отпирания основного тиристора и тиристора подпитки, так как в етом случае иэ-аа малого напряжения на коммутируюцем конденсаторе время приложения обратного напряжения к вспомогательному тиристору коммутатора будет также мало и может окааать3 780141 4 ся меньше времени выключения этого ти- полюсу выпрямителя 2, К катоду вентиля ристора, что приведет к его незапиранию, 5 и отрицательному полюсу выпрямителя и, в реаультате, к аакорачиванию источни- 2 подключен тиристорный коммутатор 6. ка напряжения подпитки через тиристор Тиристорный коммутатор 6 содержит подпитки и вспомогательный тиристор тирис- основной тиристор 7, анод которого под5 торного коммутатора на токоограничиваю- ключен.к катоду вентиля 5, а катод — к ций резистор и к срыву работы тиристор- отрицательному полюсу выпрямителя 2, ного коммутатора, Недостатком также яв- вспомогательный тиристор 8, коммутируюляется аавышение мощности источника на- щнй конденсатор 9, включенный между пряжения подпитки, что обусловлено потеря в анодами основного 7 и вспомогательного ми в токоограничивающем реаисторе и тем, 8 тиристоров, перезаРЯдную индУктивность чтоэнергия от источника напряжения под- 10, включенную между катодами основна пятки потре{ \ляется s кащ ом цикле рабо го 7 и . вспо огательного 8 тиристоров, ты тиристорного коммутатора независимо .неуправляемый вентиль 11, включенный от величины напряжения на коммутирующеми5 встречно параллельно основномУ тиристоконденсаторе в момент открывания основ- РУ 7, и неуправлЯемый вентиль 12,вклюного тиристора коммутатора и тиристора ченный встРечно-параллельно вспомогатеподпитки, льному тиристору 8, К катоду вспомогаЦелью изобретения является повышение тельного тиристора 8 подключен анод тинадежности работь{ yg pogg gy {{ уменьш ние мощности источника напряжения подпит кл{очен к отрицательному полюсу источни 0 ки, ка 14 напряжения подпитки. ПоложительПоставленная цельдостигается тем,что ный полюс источника 14 напряжения под.а устройство для управления асинхронным нитки подключен к аноду вспомогательноэлектродвигателем с фазным ротором сс го тиристора 8. Управление основным 7 держащее в роторной цепи электродвигателя и вспомогательным 8 тиристорами осущенеуправляемый выпрямитель, дроссель, ре ствляет блок 15 управления тиристорами, аибр, тиристорный к{лута.р, п д ючен Канал упра ения Ристор 13 подпиный параллельно резистору через неуцравля» ки подключен к каналу управления основ емый вент щь,блок управления. тиристорами 30 " {M тИРистором 7 через блок 16 временкоммутатора и источник напряжения подпитки, подключенный положительным полюсом к Устройство работает следующим о6ракатоду неуправляемого вентиля коммутато- зом. ра, а анод этого вентиля соединен с ано» Пусть в первоначальный момент вредом тиристора подпитки, причем неуправля-. мени блок 15 управления тиристорами поемый вентиль коммутатора включен встреч- дает сигнал на отпирание основного тирисно-параллельно вспомогательному тиристо- тора 7 . Одновременно будет подан сигнал ру коммутатора, дополнительно введен блок на вход блока 16 временной задержки. При временной задержки, вход которого подклю- открь{ванин основного тиристора 7 реаисчен к одному иа выходов блока управления тор 4 будет зашунтирован вентилем 5 и тиристорами коммутатора и к управляюще» основным тиристором 7. Выпрямленный му электроду основного тиристора комму» ток ротораЪйдвигателя 1 начнет возрастать. татора, выход блока временной задержки Qo отпирания основного тиристора 7 был подключен к управляющему электроду ти- открыт вспомогательный тиристор 8, поэтог ристора подпитки, а источник напряжения му коммутирующий конденсатор 9 был за подпитки отрицательным полюсом подклкь- ряжен до некоторого напряжения противопочен к катоду тиристора подпитки. ложной указанной на чертеже полярности

Сущность изобретения поясняется чер- и не меньшего, чем напряжение на выходе тежом, на котором представлена принципи- неуправляемого выпрямителя 2. При отпиал ная схема устройства.. Рании основного тиристора 7 начнется пере. SO

Устройство включается в роторную цепь ааряд коммутирующего конденсатора 9 по асинхронного электродвигателя 1 с фазным контуру 9-7-10-12-9.К вспомогательному

Ротором с помощью неуправляемого трех- тиристору 8 оказывается приложено запирафааного выпрямителя 2. К положительно- ю{цее напряжение, равное падению напряжему полюсу выпрямителя 2 подключен сгла- ния на вентиле 12.Вспомогательный тирисS$ живающий дроссель 3. Ко второму концу тор 8 оказывается запертым. Процесс передросселя 3 подключен резистор 4 и аной заряда коммутирующего конденсатора 9 пронеуправляемого вентиля 5, Второй конец исходит по синусоидальному закону, период резистора 4 подключен к отрицательному синусоиды определяется величиной комму5 7801 тирующего конденсатора 9 и перезарядной индуктивности 10, В конце первой полуводны процесса переэаряда коммутируюцего; конденсатора 9, когда ток переэарядв ста- нет равным нулю, процесс перезаряда прекращается. Коммутирующий конденсатор 9 оказывается заряженным до некоторого напряжения укааанной на рисунке полярности . величина которого может быть как

) больше, твк и меньше напряжения подпит ки. В момент окончания перезаряда коммутируюцего конденсатора 9 блок временной задержки формирует сигнал нв отпирание тиристора 13 подпитки. Если напряжение на конденсаторе 9 будет в это время боль- ше напряжения подпитки, то тиристор 13 останется запертым, энергия от источника 14 напряжения подпитки в этом цикле работы устройства потребляться не будет.

Если напряжение на конденсаторе 9 в момент подачи отпираюдих импульсов на тиристор 13 подпитки будет меньше напряжения подпитки, начнется процесс дозаряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-7-10-13-14-9. Процесс доэаряда носит синусоидальный характер. В конце первой полуволны процесса доэаряда, когда ток дозврядв конденсатора S станет равным нулю, процесс дозаряда прекращается.

Конденсатор 9 оказывается заряженным доЗО .некоторого напряжения указанной на чертеже полярности не меньшего, чем напряже-, ние подпитки. К тиристору 13 подпитки прикладывается обратное напряжение, и он аапирается. По истечении времени, равного времени запирания тиристора 13 подпитки, . схема готова к отпиранию вспомогательного го тиристора 8 и гашению основного тиристора 7. От источника 14 напряжения подпитки будет потреблено тем меньше эне- и ргии, чем больше будет напряжение нв коммутирующем конденсаторе 9 к моменту отпирания тиристора 13 подпитки. В момент времени определяемый блоком 1S управления тиристорами, откроется вспомогатель- у ный тиристор 8. Начнется процесс переааряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-8-10-11»9. К основному тиристору 7 оказывается приложенным запираю,щее напряжение, равное напряжению на © вентиле 1 l. Основной тиристор 7 аапирается. Одновременно происходит процесс за» ряда коммутирующего конденсатора 9 током 3d по контуру 9-8-10-2-3-5-9. Выпрямленный ток ротора Зд начнет ум ень-. шаться, После запирания основного тиристора 7 по окончании переааряда конденсатора 8 схема готова к повторению цикла работы. При включении устройства несущест41 6 венно какой из тиристоров основной 7

l илй вспомогательный 8, открывается первым, Если первым открывается основной тиристор 7, то первый цикл работы происходит аналогично описанному выше, с той . лишь разницей что отсутствует переааряд конденсатора 0 по контуру

9-7-10-12-9. Если первым открывается. вспомогательный тиристор 8, то первый цикп работы протекает с отсутствием перезаряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-8-10-11-9, в остальном работа устройства не меняется.

Таким образом, введение временной задержки момента отпирания тиристора подпитки по отношению к моменту отпирания основного тиристора коммутатора, достаточной для эапирания вспомогательного тиристорв и равной времени перезаряда коммутирующего конденсатора, во-первых, позволяет исключить аамыкание источника напряжения подпитки через вспомогательный тиристор и тиристор подпитки, что повышает надежность работы устройства, и, во-вторых, позволяет уменьшить поч ребление мощности от источника напряже» ния подпитки, так как к моменту отпирания тиристора подпитки на коммутирующем конденсаторе уже будет существовать некоторое напряжение нужного анака, зависящее от величины напряжения на этом конденсаторе к моменту отпирания основного тиристора, Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, содержащее в роторной цепи электродвигателя неуправляемый выпрямитель, дроссель,. резистор, тиристорный коммутатор, подключенный параллельно резистору через неуправляемый вентиль, блок управления тиристорами коммутатора и источник напряжения подпитки, подключенный положительным полюсом к катоду неуправляемого вентиля коммутатора, а анод этого вентиля соединен с анодом тиристора подпитки, причем неуправляемый вентиль коммутато ра включен встречно-параллельно вспомогательному .тиристору коммутатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и уменьшения мощности источника напряжения подпитки, дополнительно введен блок временной задержки, вход которого подключен к одному иа выходов блока управ пения тиристорами коммутатора и к управ - .

Составитель Е. Перемыслова

Т х УаьмаИ. Муска

П сова

Закан ОЗЭ9/21" " — — Тйраж 78Э

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 О S М кв — S P ш кая б 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4..т." Э ", 3

8 ляющему електроду основного тирфтора:,У, ®Г а яодпитки, а источник напряжекрммутатора, выход блока време6уо аадер; r,(ы"п. ри фи отрицательным. полюсом пожки подключен к управляющему електроду дключен к катоду тиристора подпитки..