Способ управления двухфазным асинхронным электродвигателем Советский патент 1984 года по МПК H02P1/42 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, содержащих двухфаз ные асинхронные электродвигатели, пи таемые от сети однофазного напряжени Известен способ управления двухфазным асинхронным электродвигателем, согласно которому в состав питающего напряжения сначала идут толь ко положительные полуволны, а затем отрицательные. Тем самым достигается изменение частоты входного напряжеНИИ lj . Недостатком такого способа является невысокая точность управления из-за несимметрии полуволн питающего напряжения при изменении частоты сети. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления двухфазным асинхронным электродвигателем, согласно которому фазы А и В обмотки статора электродвигателя подключаются в определен ной последовательности к однофазному источнику питания через определен ное число полупериодов питающего напряжения zj. Недостаток известного способа заключается в невысокой точности, обусловленной временным отсчетом длительности полуволн блоком импульсов, кроме того, при изменении частоты питающего напряжения появляются составляющие тормозного момента. Целью изобретения является повышение точности путем исключения составляющих тормозного момента. Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления двух фазным асинхронным электродвигателем при котором фазы А и В обмотки статора электродвигателя подключаются в определенной последовательности к однофазному источнику питания через определенное число полупериодов питающего напряжения, определяют начало положительной полуволны первого периода питающего напряжения и в этот момент производят подключение одной из фаз, определяют момент пере хода положительной полуволны через нуль, затем отключают электродвигатель от однофазного источника питания, определяют момент перехода отри цательной полуволны первого периода питающего напряжения через нуль, 152 после чего подключают другую фазу электродвигателя, для следующих трех полуволн напряжения питания определяют начала и моменты перехода их через нуль и осуществляют соответствующее подключение одной и другой фаз обмоток статора электродвигателя с другой полярностью по отношению к начальной, далее чередуют подключение полуволн напряжения питания в .указанной последовательности. На фиг. 1 показан график чередования полуволн однофазного напряжения i на фиг. 2 - структурная схема силовой части устройства, реализующего способ; на фиг. 3 - схема устройства, реализующего способ управления двухфазным асинхронным электродвигателем. Согласно предлагаемому способу (фиг. 1) определяют момент начала положительной полуволны первого периода питающего напряжения и производят подключение одной из фаз электродвигателя, а при определении момента положительной полуволны через нуль отключают электродвигатель от источника питания. После этого определяют момент перехода отрицаteльнoй полуволны через нуль и подключают другую фазу обмотки статора электродвигателя к источнику питания, сдвинутую на.пространственный угол. Для следующих трех полуволн питающего напряжения определяют начала и моменты перехода их через нуль и осуществляют соответствующее подключение электродвигателя с другой полярност1,ю по отношению к начальной. В дальнейшем чередуют подключение полуволн однофазного напряжения в указанной последовательности. Этим самым обеспечивается создание вращающего магнитного поля без наличия фазосдвигающего конденсатора. Частота вращакидего магнитного поля составляет 16,6 Гц. Устройство, регулирующее способ управления двухфазным асинхронным электродвигателем,.содержит ключевые регуляторы 1 и 2, подключенные к об моткам 3 и 4 двухфазного двигателя. В системе управления к входу триггера 5, фиксирующего переход питающего напряжения через нуль от отрицательных значений к по ложительным, и триггера 6, фиксирующего переход питающего напряжения через нуль от положитель3 ,

ных значений к отрицательным, подключен выключатель 7. К выходу триггера 5 через выключатель 8 присоединен триггер 9 с памятью, к второму входу которого подсоединен выключатель 10. На выходе триггера 5 установлены элементы И 11 и 12, а на выходе триггер 6 - элементы И 13 и 14. К другим входам элементов И 11-14 подключены соответственно одновибраторы 15 - 18. Элементы И 11 - 14 соединены с формирователями 19 - 22 импульсов. Выход триггера 9 с памятью дополнительно соединен с входом формирователя 19 импульсов. Выходы формирователей 19 и 22 импульсов подключены к ключевому регулятору 1 и одновибраторам 16 и 18, а выходы формирователей 19 и 20 импульсов - к ключевому регулятору 3 и одновибраторам 17 и 15. Одновибраторы 16 и 18 осуществляют расширение импульса более одного периода, а одновибраторы 17 и 15 - более одного полупериода.

Устройство работает следующим об;разом.

При переходе однофазного напряжения от отрицательных значений к положительным при замкнутых выключателях 7 и 8 срабатывают триггер 5, фиксируя начало положительной полуволны, и триггер 9 с памятью. Далее срабатывает формирователь 19 импульсов , включая ключевой регулятор 1, и одновибратор 16с расширением импульса более периода однофазного напряжения. В конце положительной по125154

луволны фазный регулятор 1 отключает обмотку 3 электродвигателя от источ. ника питания. При переходе отрицательной полуволны первого периода

5 через нуль срабатьшает триггер 5. Наличие сигналов от одновибратора 16 и триггера 5 приводит к включению элемента И 11 и формирователя 20 импульсов , который включает ключевой

0 регулятор 2 обмотки второй фазы статора 4.В дальнейшем подключение полуволн напряжения питания производится аналогично, т.е. фиксируются моменты перехода через нуль триггера

5 6 и осуществляется подключение полуволн ключевыми регуляторами 1 и 2, запускаемыми формирователями 21 и 22 импульсов. При этом сопоставление по длительности импульсов осущест0 вляется элементами И 13 и 14 и одновибраторами 17 и 18. В дальнейшем работа схемы управления повторяется. Остановка двухфазного асинхронного электродвигателя осуществляется вы5 ключателем 7. Для подготовки системы управления к следующему пуску необходимо выключателем 10 триггер с памятью возвратить в исходное положение .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет независимо от изменения частоты питающего напряжения к обмоткам фаз статора двухфазного электродвигателя прикладьшать симметричное напряжение, что повышает точность путем исключения составляющих тормозного момента.

0we.5

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, при котором фазы А и В обмотки статора электродвигателя подключаются в определенной последовательности к однофазному источнику питания через определенное число полупериодов питающего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения составляющих тормозного момента, определяют начало положительной полуволны первого периода питающего напряжения и в этот момент производят подключение одной из фаз, определяют момент перехода положительной полуволны через нуль, затем отключают электродвигатель от однофазного источника питания, определяют- момент перехода отрицательной полуволны первого периода питающего напряжения через нуль, после чего подключают другую фазу, для следующих трех полуволн напряжения питания определяют начала и моменты перехода их через нуль и осуществляют соответствующее под(Л ключение одной и другой фаз обмоток статора электродвигателя с другой полярностью по отношению к начальной, далее чередуют подключение полуволн напряжения питания в указанной последовательности.