Электропривод Советский патент 1983 года по МПК H02P5/40 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах- промышленных механизмов, преимущественно в крановьзх. Известен электропривод,, содержа1ДИЙ двухскоростной асинхронный двигатель, преобразователь частоты, -дв контактора, соединяющие обмотки статора двигателя с преобразователем частоты, командоаппарат и блок управления преобразователем частоты. Электропривод обеспечивает широки диапазон регулирования частоты вращения Cl J. . Недостатком электропривода являет ся сложность системы управления преобразователем частоты, чем ограничивается массовое применение его в промышленности. - Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигав лому результату является электроприврд, содержащий двухскоростной асинхронный электродвигатель, тиристорный коммутатор, два контактора, соединяющие обмотки статора двигателя с тиристррным коммутатором, блок импульсного управления коммутатором один вход которого соединен с задатчиком, а другой вход, -с датчиком частоты вращения электродвигателя, командоаппарат и релейный элемент, вход которого соединен с датчиком частоты вращения, а выход - с входом блока импульсного управления коммутатором и с входом блока управления выпрямителем в цепи обмотки статора двигателя. Недостатком известного устройства .является ограниченный диапазон регулирования .скорости, так как получение промежуточной частоты вращения и переход на более низкую ее ступень возможен только при положительном статическом моменте, а при отрицательном моменте, что имеет место при опускании тяжелых грузов, электропривод теряет устойчивость, что приводит к падению груза. Целью изобретения является расширение диапазона.,регулирования ско:. рости, т.е..получение семейства ме ханических характеристик, позволяющих производить регулирование частоты вращения двигателя вне зависимости от знака статического момента сопротивления.. Поставленная цель дост1|гается тем что в электроприв.од грузоподъемного механизма, содержащий двухскоростной асинхронный электродвигатель, тиристорный коммутатор, два контактора, соединяющие обмотки статора двигат-еля с Тиристорным коммутаторе блок импульсного управления коммутатором, один вход которого соединен с задатчиком, а другой вход - с датчиком частоты вращения электродвигателя, командоаппарат и релейный элемент, введены три конденсатора, элементы И, ИЛИ и датчик тока в. цепи обмотки статора с меньшим числом полюсов, выходом соедин.енный с входом релейного злемента, один выход которого соединен с первым входом элемента,И, а другой выход - с первым :входом элемента ИЛИ, соединенного выходом с управляющим входом контактора в цепи обмотки статора с меньшим числом полюсов, а вторым входс 1 с одним выходом командоаппарата, другой выход которого соединен с вторым входом элемента И, подключенного выходом к управляющему входу контактора в цепи обмотки статора с большим числом полюсов, конденсаторы подключены между фазами выхода тиристориог го коммутатора. На фиг. 1 показана б.пок-схема устройства; на фиг. 2 - механическая характеристика. Электропривод содержит двухскоростной асинхронный, двигатель с обмоткой 1 статора с меньшим числом полюсов и обмоткой1 статора с меньшим числом полюсов и обмоткой 2 ста(тора с большим числом полюсов, контакторы 3 и 4 в цепи обмоток статора электродвигателя, тиристорный коммутатор 5, к выходу которого подключены конденсаторы б, блок 7 импульсного управления коммутатором 5, который выполнен из последовательно соединенных элемента 8 сравнения, релейного элемента 9 и формирователя 10 импульсов, к входу элемента 8 сравнения подключен датчик 11 частоты вращения и .задатчик 12 Частоты вращения, командоаппарат 13, датчик 14 тока в цепи обмотки 1 статора, выходом соединенный с входом релейного элемента 15,. один выход которого соединен с первым входом элемента И 16, а другой выход - с первым входом элемента ИЛИ 17,. Элементы 16 и 17 выходами подключены к управляющим входам контакторов 3 и 4, а вторыми входами - к командоаппарату 13. Задатчик 12 частоты вращения может быть выполнен в виде делителя напряжения со ступенчатым переключением с помоцью командоаппарата 13, имеющего контактную систему переключения. Элемент 8 сравнения может быть выполнен на одноперекодном транзисторе, порог срабатывания которого изменяется в зависимости от соотношений напряжений на его переходе. Формирователь 10 импульсов синхронизирован с источником питания, подает управляющие импульсы на тиристоры коммутатора соответствующей амплитуды и длительности. На фиг. 2 показаны механические характеристики: естественные 18 и 19

искусственная 20, конденсаторного торможения 21 и 22.

Устройство работает следующим образом .

В исходном положении командоаппарата-13 сигналы на его выходе отсутствуют, контакторы 3 и 4 отключены, тиристоры комму та тора 5 закрыты. От релейного элемента 15 Моступает сигнал на первый вход элемента И 16. При поступлении сигнала от командоаппарата 13 на второй вход элемента И 16 послбяний срабатывает и включает контактор 4. От задатчика 12 частоты вращения и через элемент 8 сравнения сигнал подается на релейный элемент 9/.который срабатывает и включает формирователь 10 импульсов. Тиристоры коммутатора 5 открываются, и напряжение источника питания подается на обмотку статора 2 с большим числом полюсов. Электродвигатель развивает вращающий момент, от датчика 11 частоты вращения посту пает сигнал на вход элемента 8 срав-.нения, и при достижении заданной частоты вращения релейный элемент 9 отключается, тиристоры коммутатора 5 запираются, и двигатель отключается от источника питания. Под действием статического момента сопротивения двигатель снижает частоту вращенря до момента появления на выоде элемента 8 сравнения управляюего сигнала. Далее все процессы повторяются. Таким образом, частота вращения двигателя поддерживается на заданном уровне импульсным спосоом регулирования, что соответствует характеристике 20. В случае, если омент нагрузки отрицателен, что имеет место при спуске грузов, двигатель возбуждается и переходит на

характеристику 21. В этот момент тиристоры коммутатора 5 закрыты. Далее при поступлении соответствующего ск1нала от задатчика 12 частоты электродвигатель переходит на характеристику 18. Переход на высшую ступень частоты вращения (характеристика 19) осуществляется при отключении контактора 4 и включении контактора 3 черезэлемент ИЛИ 17.

0 Величина сигнала задатчика 12 частоты вращения в этот момент становится максимальной. Сигнал от датчика

14тока переключает рел:ейный элоиент 15, который подает сигнал на вход элемента ИЛИ 17.

5

Обратный переход на низкую частоту враидения производится при переключении командоаппарата 13 и снижении управлякядего сигнала задатчика 12. В этот момент закрываются

0 тиристоры коммутатора 5, а контактор 3 остается.включенным вследствие того, что на релейный элемент

15поступает сигнал от датчика 14 тока при конденсаторном возбуждении

5 двигателя, работающего на характеристике 22. При снижении частоты вращения до характеристики 18 уменьшается ток в обмотке 1 статора, пере ключается релейный элемент 15 и

0 выключается контактор 2-,

Таким образом, в устройстве обеспечивается автоматический переход из двигательного режима работы в тормозной и наоборот Во всем диапа зоне регулирования частоты вращения (Двигателя вне зависимости от знака статического момента сопротивления, чем значительно расширяется диапазон регулирования скорости электропривода .

ЭЛЕК ГРОПРИВОД, содержащий двухскоростной асинхронный электродвигатель, тиристорный кс 1мутатор; два контактора, соединякяаие статорные обмЬтки с тиристорным коммутатором, блок импульсного управления ксяямутатором, один вход которого соединен с задатчиком, а другой вход - с датчиком частоты вращения электродвигателя г ксяшандоаппарат и релейный элемент, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, .что, с целью расширения диапазона регулирования скорости в области .отрицательного скольжения, в него введены три конденсатора, элементы И и ИЛИ и датчик тока в цепи обмотки, статора с меньшим числом полюсов, выходом соединенный с входом релейного элемента, один выход которого соединен с первым входом элемента И, а другой выход - с первым входом элемента ИЛИ, соединенного выходом с управляющим входом контактора в цепи обмотки статора с меньшим числом полюсов, авторь1М .ВХОДАМ - с одним выходом командоаппарата, другой выход которого соединен с вторым входом элемента (О И, подключенного выходом к управляющему входу контактора в цепи обмотки статора с большим числом полюсов, конденсаторы подключены между фазами выхода тиристорного коммутатора. ел оэ ISD ел со