Способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя Советский патент 1984 года по МПК H02P1/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска малоинерционных асинхронных электроприводов. Известен способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, при котором напряжение питания на обмотке статора повышается о нулевого значения до номинального напряжения питающей среды. Изменение напряжения осуществляется тирис торным регулятором напряжения с фазовым управлением. Закон регулирования угла управления тиристоров определяется выходным напряжением Задатчика интенсивности, которое изменяется по линейному или экспоненциальному закону LlJ. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, при котором подают напряжение питания на обмотки статора, равное напряжению трога ния, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального на пряжения С 21. Недостаток известных способов состоит в том, что они не позволяют осуществлять плавный пуск малоинерционных асинхронных двигателей, кот рым по техническим требованиям необходимо иметь время разгона 20 с и более, например в электроприводе по гружных насосов. При пуске малоинер ционных двигателей известным способом напряжение трогания () достаточно, чтобы двигатель разогнался до скорости, близкой к номинальной. Этот разгон является неуправля емым и происходит за время, равное 0,4-0,8 с. Дальнейшее увеличение напряжения питания до номинального не оказывает существенного влияния на плавность пуска, так как скорост двигателя изменяется в небольшом диапазоне. Цель изобретения - обеспечение плавного пуска малоинерционных асин хронных двигателей в широком диапазоне времени. Поставленная цель достигается тем что согласно способу пуска малоинер ционного асинхронного электродвигателя, при котором подают напряжение на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального напряжения, перед указанным увеличением Напряжения питания по экспоненциальному закону уменьшают напряжение на обмотке статора по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превьшающей пяти периодов сетевого напряжения, до минимального напряжения, при котором ротор двигателя еще вращается, после чего повышают напряжение питания по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей удвоенного заданного времени пуска. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаег-1ый способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, на фиг. 2 - механические характеристики асинхронного электродвигателя при изменении напряжения питания на фиг. 3 - зависимость напряжения питания на обмотках статора асинхронного электродвигателя от вре-. мени. Устройство, реализующее способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя 1, содержит блок 2 управления, выход которого соединен с входом формирователя 3 напряжения,в состав которого входят блоки 4 и 5 формирования экспоненциальных изменяющихся напряжений, эмиттерный повторитель 6 и регулирующие резисторы 7-10. Блок 4 вьфабатывает напряжение, уменьшающееся с постоянной времени С , а блок 5 напряжение, увеличивающееся с постоянной времени t . Регулирующие резисторы 7 и 8 связаны с блоком 4, а регулирующие резисторы 9 и 10 соединены соответственно с блоком 5 и эмиттерным повторителем 6. Входы блоков 4 и 5 являются входами формирователя 3 напряжения, а его выходом является выход эмиттерного повторителя 6, соединенного с управляющим входом блока 11 импульснофазового управления, к входу синхронизации которого подключен выход блока 12 синхронизации, входы которого снабжены зажимами для подключения к сети. Выходы блока 11 соединены с управляющими электродами тиристоров тиристорного регулятора 13 напряжения, включенного в фазы статорной обмотки асинхронного двигателя 1 , Напряжение трогання определяется по следующей формуле: , Ч «lШГ где U - номинальное напряжение питания, величина момента нагрузки при неподвижном роторе двигателя; пусковой момент асинхронного двигателя при номинальном напряжения питания Минимальное напряжение, при котором двигателя еще вращается зависит от момента нагрузки и определяется по формуле где М - величина момента нагрузки при минимальной частоте вращения ротора двигателя, М - момент двигателя при номинальном напряжении питания и минимальной частоте вращения ротора двигателя. Постоянная времени ( /) напряжения, вырабатываемого блоком 4, определяется из основного уравнения движения электропривода и механичес кой характеристики асинхронного дви гателя (фиг. 2) г, - 2aa.. Оi c приведенный момент инерции привода, синхронная частота вращения , ( минимальная частота вращения, MQ - момент, определяемый по механической характерист ке двигателя (фиг. 2). Подстановка численных данных дает значения..., не превьшшющие пять периодов сетевого напряжения, и рас считывается для конкретного электро привода. Постоянная времени (ti) напряжения, вырабатываемого блоком 5, выбирается в пределах (1-2) значений заданного времени пуска. Это вызван тем,г-что напряжение, достаточное для разгона малоинерцпопного асинхронного двигателя и чону рабочих ростей, опре;1.оляю|цу(1 п.чягпюсть пус ниже HOMHIUUTLIIOId М,ЧГ11)ЯЖСМ1НЯ и ОПределяется параметрами конкретного электропривода. Поэтому для ynej ичения времени разгона двигателя в зону рабочих скоростей необходимо увеличивать постоянную времени Ъ . Выходное напряжение формирователя 3 напряжения, соответствующее напряжению трогания (UTP ), устанавливается регулирующим резистором 7, а выходное напряжение, соответствующее минимальному напряжению ( ) . определяется порогом срабатывания эмиттерного повторителя 6 и устанавливается регулирующим резистором 10. При помощи регулирующих резисторов 8 и 9 устанавливаются постоянные времени l) и LI экспоненциально изменяющихся напряжений, вырабатываемых блоками 4 и 5 соответственно. Пуск малоинерционного асинхронного двигателя осуществляется следующим образом. Поступающая на вход устройства команда ПУСК проходит через блок 2 управления, который вырабатывает при этом сигнал, разрешающий работу формирователя 3 напряжения. При наличии разрешающего сигнала на входе формирователя 3 напряжения блоки 4 и 5 начинают вырабатывать экспоненциально изменяющиеся напряжения, которые суммируются на входе эмиттерного повторителя 6 и сравниваются с минимальным выходным напряжением формирователя 3 напряжения, определяемым порогом срабатывания эмиттерного повторителя 6. Первоначальное выходное напряжение формирователя 3 напряжения равно напряжению, соответствующему напряжению трогания и выставленному регулирующим резистором 7. Блок 11 импульсно-фазового управления, синхронизированный с сетью при помощи блока 12, вырабатывает импульсы управления, которые отпирают тиристоры тиристорного регулятора 13, и на асинхронном электродвигателе 1 появляется напряжение трогания необходимое для начального ускорения ротора. Выходное напряжение блока 5 увеличивается медленнс.е, чем уменьшается выходное напряжение блока 4. Поэтому выходное напряжение формирователя 3 напряжения умо ГЫ11ается по экспоненциальному закону с постоянной времени ui, не превышающей пять

периодов сетевого напряжения, другого минимального напряжения., определяемого порогом срабатывания эмиттврного повторителя 6. При этом углы управления тиристорами увеличивдются, и напряжение на двига еле уменьшается до значения UmtnДвигатель работает в указанном режиме до тех пор, пока выходное напряжение блока 5, изменяющееся по экспоненциальному закону с постоянной времени t превышающей удвоенного заданного времени пуска, не нарастает до порога срабатывания

эмиттерного повторителя 6. Как только выходное напряжение блока 5 превышает указанный порог, напряжение питания увеличивается по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей удвоенного заданного времени пуска.

Таким образом, формирование закона изменения напряжения питания на обмотках статора малоинерционного асинхронного двигателя согласно данному способу увеличивает время разгона двигателя и снижает динамические нагрузки электропривода.

СПОСОБ ПУСКА МАЛОИНЕРЦИОННОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, при котором подают напряжение на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального напряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения плавного пуска в широком диапазоне времени, перед указанным увеличением напряжения питания по экспоненциальному закону уменьшают напряжение на обмотке статора по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей пяти периодов сетевого напряжения, до номинального напряжения, при котором (Л ротор двигателя еще вращается, после чего повыша:ют напряжение питания с по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышакяцей § удвоенного заданного времени пуска.

-Ma фи9.2 f OMenm f/аерузки