УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МЕХАНИЗМА ОТ РАБОТЫ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ Российский патент 1997 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к сельской электромеханике и может быть использовано в погружных электронасосах и всех сельскохозяйственных механизмах с асинхронными электроприводами, в которых отсутствует доступ к валу электродвигателя или он затруднен по технологическим причинам.

Известно устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы в аварийных режимах, состоящее из симистров, подключенных к цепи статора двигателя, акселерометра соединенного с валом двигателя, логического переключателя на вход которого подается напряжение с выхода акселерометра, а с его выхода сигнал подается на блок управления симисторами (авт. св. СССР N 1660096, кл. Н 02 Н 7/08, Б.И. N 24, 1991).

Недостатком известного устройства является то, что оно не может быть применено в случае, если вал электродвигателя занят, или доступ к нему затруднен из-за технологических причин, что обусловлено применением сочлененного с валом электродвигателя акселерометра.

Цель изобретения расширение области применения устройства для защиты электродвигателя от аварийных режимов.

Цель достигается тем, что устройство для защиты двигателя, содержащего акселерометр, заменяется устройством безвального метода определения момента для обеспечения измерения и учета несимметрии напряжения статора и короткозамкнутой обмотки ротора посредством знака динамического момента электродвигателя.

Цель достигается тем, что устройство для защиты трехфазного асинхронного электродвигателя от работы в аварийных режимах, содержащее симметричные тиристоры в цепи статора и систему управления ими, согласно изобретению дополнительно снабжено преобразователем тока, преобразователем напряжения и блоком момента, причем выход блока момента связан с входом знакочувствительного логического переключателя, а выход последнего с системой управления тиристорами.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием преобразователей напряжения и тока и блока момента.

Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Анализ научно-технической и патентной информации показал, что защита трехфазного асинхронного электродвигателя в аварийных режимах с использованием преобразователя напряжения, преобразователя тока и блока момента для измерения динамического момента с логическим переключателем, воздействующим на систему управления тиристорами, позволяющие формировать более благоприятный пуск асинхронных двигателей с учетом несимметрии в роторной цепи не были выявлены с такими функциями,что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

Достижение технического результата становится возможным из-за отключения электродвигателя в момент пуска при отрицательных значениях динамического момента за счет включения в устройство преобразователя напряжения, преобразователя тока и блока момента, позволяющего воздействовать на систему управления тиристорами в зависимости от знака динамического момента с помощью логического переключателя.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 принципиальная схема преобразователя напряжения; на фиг. 3 схема преобразователя тока; на фиг. 4 схема блока момента.

Устройство (фиг. 1) содержит симметричные тиристоры 1, подключенные к цепи статора двигателя 2, преобразователя тока 3, преобразователя напряжения 4, блока момента 5, логического переключателя 6, на вход которого подается напряжение с выхода блока момента, а с его выхода сигнал подается на блок 7 управления тиристорами 1.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение на выходе блока момента пропорционально динамическому моменту асинхронного двигателя, который в переходных режимах в зависимости от степени несимметрии напряжения, а также наличия обрывов стержней может иметь отрицательный знак. Это напряжение подается на вход логического переключателя 6, который при проявлении отрицательного знака момента выдаетсигнал на кратковременное, в пределах полупериода, отключение симметричных тиристоров 1, что и реализуется посредством устройства управления тиристорами 7. Разгон двигателя 2, таким образом, осуществляется под воздействием динамического момента положительного знака.

Преобразователь тока (фиг. 2) преобразует реальные токи, протекающие по обмотке статора с помощью датчиков тока 8 в токи двухфазной системы операционными усилителями 9 и 10 на основе уравнений преобразования координат, если ось α принять по оси фазы А статора

Преобразование трехфазного напряжения в двухфазное (фиг.3) проводится с помощью датчиков напряжения 11 на основе уравнений решаемых с помощью операционных усилителей 12 и 13, выполняющих роль сумматора и интегратора на основе:

Полученные двухфазные значения токов и напряжений подаются на входы интеграторов 14 и 15 (фиг. 4) с помощью которых определяются потокосцепления статора по осям α,β на основе обобщенной теории электромеханического преобразования энергии


Значения активного сопротивления статора берется либо из справочной литературы, либо измеряется по известным способам.

Определение электромагнитного вращающего момента производится на основе известного выражения
M_э = (ψ_Sα•i_Sβ - ψ_Sβ•i_Sα),
которое реализуется с помощью перемножителей 16, 17 и интегратора 18.

Предлагаемое устройство обеспечивает расширение функциональной возможности, поскольку по сравнению с прототипом может работать для защиты электродвигателей путем безвального способа определения механических величин.

Использование: в сельской электромеханике, в частности в погружных электронасосах и всех сельскохозяйственных механизмах с асинхронными электроприводами, в которых отсутствует доступ к валу электродвигателя, или он затруднен по технологическим причинам. Целью изобретения является расширение области применения устройства для защиты электродвигателя от аварийных режимов. Сущность изобретения: устройство содержит два симистора 1, включенных в цепь статора, блока преобразователя сигналов напряжения, трехфазной системы в двухфазной, блока преобразователя тока трехфазной системы в сигнал двухфазной системы 3 и блока момента 5, выход которого подключен ко входу логического переключателя 6. Выход последнего связан с входом блока управления симисторами 7. Отличительная особенность заключается в том, что блок определения механических параметров ротора электродвигателя выполнен в виде преобразователя тока, напряжения и блока вычисления момента. 4 ил.

Устройство для защиты трехфазного электропривода сельскохозяйственного механизма от работы в аварийных режимах, содержащее два симистора для включения в фазные цепи питания статора электродвигателя, логический переключатель, блок управления симисторами и блок определения механических параметров ротора электродвигателя, выход которого подключен к входу логического переключателя, при этом выход последнего связан с входом блока управления симисторами, управляющие электроды которых сообщены с выходом блока управления симисторами, отличающееся тем, что блок определения механических параметров ротора электродвигателя выполнен в виде преобразователя сигналов тока трехфазной системы в сигналы двухфазной, преобразователя сигналов напряжения трехфазной системы в сигналы двухфазной и блока вычисления момента, при этом преобразователь сигналов тока трехфазной системы в сигналы двухфазной и преобразователь сигналов напряжения трехфазной системы в сигналы двухфазной имеют входы для подключения ко всем фазным линиям питания электродвигателя до места включения в эти линии симисторов, а их выходы связаны с входами блока вычисления момента, при этом выход последнего подключен к входу логического переключателя.