ЭЛЕКТРОПРИВОД С АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА-ОПУСКАНИЯ ГРУЗА Российский патент 2018 года по МПК H02P3/14 

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для регулирования скорости асинхронного двигателя с фазным ротором (АДФР) и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известно устройство, содержащее асинхронный электродвигатель с фазным ротором, импульсно-ключевой регулятор, электродвигатель гидротолкателя, контактор подключения гидротолкателя к электросети, первый контактор направления электротока на подъем груза и второй контактор направления электротока на спуск груза, линейный контактор, временно или постоянно включенный в цепь электропривода трансформатор (см. патент RU 2345945 С1, опубл. 10.02.2009).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится отсутствие режима удержания и наличие вспомогательного электродвигателя, существенно усложняющего конструкцию.

Наиболее близким техническим решением является устройство, которое содержит трехфазный выпрямительный мост, к которому подключены концы обмоток статора асинхронного двигателя. Полярные выходы выпрямительного моста через транзисторы подключены к нулевому проводу питающего напряжения. Точки подключения обмоток статора к мосту подключены также к нулевому проводу через RC-цепи (см. патент RU 2418356 С1, опубл. 10.05.2011).

Общим признаком прототипа и предлагаемого решения является наличие в силовых цепях схемы трехфазного моста, к которому подключены выводы обмоток двигателя, выполняющие соединение «звезда».

Задачей предлагаемого устройства является создание электропривода с асинхронным двигателем механизма подъема-опускания груза.

Технический результат, который может быть получен при реализации устройства, заключается в плавном регулировании частоты вращения двигателя в заданном диапазоне и удержании вала двигателя в заданном положении.

Технический результат достигается тем, что электропривод с асинхронным двигателем механизма подъема-опускания груза содержит трехфазный выпрямительный мост, к которому подключены обмотки статора либо обмотки ротора в зависимости от направления вращения двигателя, полярные выходы выпрямительного моста соединены с транзистором.

Особенностью является то, что асинхронный двигатель выполнен с фазным ротором, имеются транзисторы, коммутирующие обмотки с сетью, начала обмоток статора через контактор подключаются либо к сети, либо к эмиттерам транзисторов, параллельно каждому транзистору подключен диод анодом к эмиттеру и катодом к коллектору, коллекторы транзисторов соединяются с питающей сетью, эмиттеры транзисторов также подключены к трехфазному выпрямительному мосту, полярные выходы которого соединены с транзистором, начала обмоток ротора через контакторы подключаются либо к сети, либо к эмиттерам транзисторов, параллельно каждому транзистору диод анодом к эмиттеру и катодом к коллектору. Коллекторы транзисторов соединяются с питающей сетью. Все транзисторы работают в ключевом режиме. Управляющие сигналы на них поступают от системы управления.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема асинхронного электропривода, на фиг. 2 показаны диаграммы управляющих сигналов на транзисторах.

Устройство содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, который содержит обмотки 2 статора и обмотки 3 ротора. В режиме подъема груза обмотки 2 статора подключены контактором 4 к эмиттерам транзисторов 5-7, параллельно каждому транзистору подключен диод анодом к эмиттеру и катодом к коллектору, а обмотки ротора 3 через контакторы 8 подключены к сети. В режиме опускания груза обмотки 2 статора подключены контактором 9 к сети, а обмотки ротора 3 через контактор 4 подключены к эмиттерам транзисторов 5-7. В режиме удержания обмотки 2 статора и обмотки 3 ротора через контакторы 9 и 8 подключены к сети, при этом контактор 4 отключен. Независимо от режима работы коллекторы транзисторов 5-7 соединены с питающей сетью, эмиттеры транзисторов 5-7 подключены к трехфазному выпрямительному мосту 10, полярные выходы которого соединены с транзистором 11. Все транзисторы работают в ключевом режиме. Управляющие сигналы на них поступают от системы управления 12.

Устройство работает следующим образом. При подключении обмоток 2 статора и обмоток 3 ротора через контактор 9 и контактор 8 к трехфазной сети реализуется режим дифференциального сельсина (режим удержания) и частота вращения двигателя равна нулю, контактор 4 при этом находится в промежуточном состоянии.

При отключении обмоток 2 статора контактором 9 от сети и подключении обмоток 2 статора контактором 4 к эмиттерам транзисторов 5-7 и коммутацией транзисторов 5-7, 11 (фиг. 2) осуществляется режим подъема груза. Значение скорости определяется скважностью управляющих сигналов U_УТ1-U_УТ4 транзисторов 5-7, 11.

При отключении обмоток 3 ротора контактором 8 от сети и подключении обмоток 3 ротора контактором 4 к эмиттерам транзисторов 5-7 и коммутацией транзисторов 5-7, 11 (фиг. 2) осуществляется режим опускания груза. Значение скорости определяется скважностью управляющих сигналов U_УТ1-U_УТ4 транзисторов 5-7, 11.

Электропривод с асинхронным двигателем механизма подъема-опускания груза относится к области электротехники и предназначен для регулирования скорости, удержания вала асинхронного двигателя с фазным ротором (АДФР) и может быть использован в электротехнической промышленности. Электропривод содержит асинхронный двигатель, выполненный с фазным ротором, трехфазный выпрямительный моста, к которому подключены обмотки двигателя, транзисторы, коммутирующие обмотки двигателя с сетью. Полярные выходы выпрямительного моста соединены с транзистором. В режиме подъема груза обмотки статора подключены контактором к эмиттерам транзисторов, а обмотки ротора через контакторы подключены к сети. В режиме опускания груза обмотки статора подключены контактором к сети, а обмотки ротора через контактор подключены к эмиттерам транзисторов. В режиме удержания обмотки статора и обмотки ротора через контакторы подключены к сети. Независимо от режима работы коллекторы транзисторов соединяются с питающей сетью, эмиттеры транзисторов подключены к трехфазному выпрямительному мосту, полярные выходы которого соединены с транзистором, базы транзисторов подключены к ШИМ выходам системы управления. 2 ил.

Электропривод с асинхронным двигателем механизма подъема-опускания груза, содержащий трехфазный выпрямительный мост, к которому подключены обмотки двигателя, полярные выходы выпрямительного моста соединены с транзистором, отличающийся тем, что асинхронный двигатель выполнен с фазным ротором, имеются транзисторы, коммутирующие обмотки двигателя с сетью, в режиме подъема груза обмотки статора подключены контактором к эмиттерам транзисторов, параллельно каждому транзистору подключен диод анодом к эмиттеру и катодом к коллектору, а обмотки ротора через контакторы подключены к сети, в режиме опускания груза обмотки статора подключены контактором к сети, а обмотки ротора через контактор подключены к эмиттерам транзисторов, коллекторы транзисторов соединены с питающей сетью, эмиттеры транзисторов подключены к трехфазному выпрямительному мосту, полярные выходы которого соединены с транзистором, базы транзисторов подключены к ШИМ выходам системы управления, в режиме удержания обмотки статора и обмотки ротора через контакторы подключены к сети.