Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя

 

В. С. Боев, С. П. Голев, П. М. КанаРейкин, Е. М Певзнер и A. Г. Яуре (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ВРАШЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах крановых механизмов передвижения с широким диапазоном регулирования скорости.

По основному авт.св. % 860252

5 известно устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи ротора двигателя, выполненный 1,> по трехфазной полууправляемой мостовой схеме, последовательно соединенные пороговый элемент и распределитель им« пульсов, соединенные с управляющими .электродами тиристоров ком мутатора, и силовой резистор, шунтирующий выход тиристорного коммутатора j 11.

Недостатком этого устройства является невысокий диапазон регулирования частоты вращения двигателя в связи с ?a тем, что включенный силовой резистор обеспечивает получение пониженной частоты вращения двигателя, однако при переходе на повышенную частоту враще2 ния область регулирования значительно сужается из-за приближения реостатной характеристики к оси ординат, а поэтому при высоком значении момента сопротивления двигатель не достигнет заданного значения скорости

Бель изобретения — расширение диапазона регулирования частоты вращения двигателя.

Ueab достигается тем, что в устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя дополнитель йо введены И ключевых элементов, выключателей, три диода и резисторов, один крайний вывод которого соединен с объединенными анодами введенных диодов, катоды каждого из которых сое-, динены с соответствующей фазой обмот» ки ротора двигателя, а другой крайний вывод введенного резистора соединен с катодной группой тиристорного коммутатора, а также с объединенным входом

И ключевых элементов, шуитирующих силовой резистор, и с объединенными

93 одними выводами первых контактов И выключателей, другие выводы которых соединены с,управляющими входами ключевых элементов, а вторые контакты выключателей соединяют вход элемента с регулируемым порогом срабатывания со средними выводами введенного резистора.

На фиг. 1 и 2 показаны блок-схемы устройства; на фиг. 3 — механическая характеристика.

Устройство содержит асинхронный двигатель 1, тиристорный коммутатор 2 в цепи его ротора, который выполнен в виде трехфазного управляемого выпрямителя, силовой резистор 3, включенный к выходу коммутатора 2, дополнительный резистор 4, один крайний вывод которого соединен с объединенными анодами диодов 5 подключенных катодами к обмотке ротора, а другой вывод— с положительным полюсом коммутатора

2 и с объединенным входом ключевых элементов 6 и 7, шунтируюших силовой резистор 3, выключателя 8 и 9, одни контакты которых управляют включением ключевых элементов 6 и 7, а другие контакты, в том числе и выключателя

10, соединяют средние вывода дополнительного резистора 4 с элементом 11, с регулируемым порогом срабатъ(аания, выход которого через распределитель импульсов 12 соединен с управляющими электродами тиристоров коммутатора 2.

Кроме того, устройство может содержать блок программного управления 13 и датчик пути 14, соединенные со входами блока сравнения 15, выход которого соединен со входом блока логики 16, подключенного к управляющему входу выключателей 8, 9 и 10.

Механические характеристики располагаются следующим образом: естественная характеристика 17, реостатные характеристики 18, 19 и 20 и исскуственные регулпровочные характеристики 2 1 и 22.

Работает устройство следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку статора двигателя 1 в обмотке ротора наводится ЗДС и вследствие чего проходит ток через резистор 4, подключенного к обмотке ротора через диоды коммутатора 2 и диоды 5, В момент замыкания контактов включателя 10, напряжени», сш маемое с резистора 4, подается и;i вход порогового элемента

6326 4

11 и в случае превышения напряжения его срабатывания, последний через распределитель импульсов включает тиристоры коммутатора 2, который замыкает обмотку ротора через резистор 3. Двигатель 1 развивает пусковой момент определяемый реостатной характеристикой 19 .

Разгон двигателя 1 производится до частоты вращения, при которой-вследствие сни.

30 жения напряжения в обмотке ротора, пороговый элемент закрывается и тиристоры коммутатора 2 отключаются. Включение коммутатора 2 происходит после снижения частоты вращения и возростания напря15 жения на обмотке ротора, которое определяется следующим соотношением где Š— ЭЙС неподвижного и разомкнутого ротора;

5 — скольжение двигателя; — ток ротора, — индуктивное сопротивление ро25 тора; — активное сопротивление обмотки ротора и резистора; уу — коэффициент, зависящий от схемы выпрямителя, Таким образом, коммутатор 2 в зависимости от величины напряжения ротора и соответственно от скольжения двигателя.будет периодически включаться и поддерживать частоту вращения двигателя на заданном уровне (механическая характеристика 22) в соответствии со следующим соотнош ение м где К вЂ” коэффициент деления напряжения

40 на резисторе 4;

U >- напряжение пробоя порогового элемента.

Однако на повышенной частоте вращения область регулирования ограничивается

Э реостатной характеристикой 19, а поэтому необходимо кроме включения выключателей

9 или 8 переключить вывода резистора 3 ключевыми элементами 6 или 7, увеличивая область регулирования, которая определяется характеристиками 17 и 18. Огключение ключевых элементов 6 или f производится после размыкания контактов выключателей 8 или 9, запирания порогового элемента 11, в связи с уменьшением напряжения на его входе и отключения тиристоров коммутатора 2.

В случае программного управления различных позиционных механизмов частота

936326 вращения двигателя определяется в зависимости от расстояния до конечного места передвижения, а поэтому на вход блока сравнения 15 поступают сигналы от блока программного управления 13 и датчика пути 14. Блок логики 16 в зависимости от величины сигнала на его входе производит переключение соответствующих выключателей 8, 9 и 10, задавая скорость перемещения механизма. о

Таким образом, устройство позволяет регулировать частоту вращения двигателя в широком диапазоне, что может найти широкое применение для приводов различных позиционных механизмов. 15

Формул.а изобретения

Устройство для регулирования часто- 20 ты вращения асинхронного двигателя Ъо авт.сВ. %860252, отличающее с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него дополнительно введены )ь ключевых элементов, Cl выключателей, три диода и резистор один крайний вывод которого соединен с объединенными анодами введенных диодов, катоды каждого из которых соединены с соответствующей фазой обмотки ротора двигателя, а другой крайний вывод введенного резистора соединен с катодной группой тиристорного коммутатора, а также с объединенным входом С ключевых элементов, шунтирующих силовой резистор, и с объединенными одними выводами первых контактов IL выключателей, другие выводы которых соединены с управляющими входами ключевых элементов, а вторые контакты выключателей соединяют вход элемента с регулируемым порогом срабатывания со средними выводами введенного резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Nc 8 602 52, jul. Н 02 P 5/2 8

17. 07.79.

036326

К с@ректор О. Билвк

Подлисное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Нроектная, 4

Составитель Е. Перемыслова

Редактор H. К иштулииец Танкред Т. ат очка

Заказ 4249/7 1 Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130З5, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5