Устройство для управления асинхронным электродвигателем Советский патент 1985 года по МПК H02P3/24 

со

со Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах, работающих с постоянной мощностью на валу, например, в электроприводах намоточных аппаратов волочильных станов. Целью изобретения является поддержание постоянства механической мощности при изменении скорости асинхронного электродвигателя. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на .фиг. 2 - характеристики электропривода и его отдельных блоков. Устройство для управления асинхронным электродвигателем 1 (фиг. 1) с фазным ротором 2, содержащее выпрямитель 3, щунт 4 и тиристорный коммутатор 5 в фазах роторной обмотки, усилитель 6, компаратор 7, генератор 8 пилообразного напряжения, формирователь 9 импульсов управления, выходы которого подключены к управляющим электродам тиристоров 10 импульсного коммутатора 5, а вход - к выходу компаратора 7, неинвертирующий вход которого подключен к усилителю 6, а инвертирующий - к генератору 8 пилообразного напряжения, датчик 11 тока, функциональный преобразователь 12, замыкающую кнопку 13, два потенциометра 14 и 15, вход датчика 11 тока подключен к щунту 4, выход - к входу функционального преобразователя 12, выход которого подключен квходу усилителя б и к первому потенциометру 14, второй потенциометр 15 через замыкающую кнопку 13 подключен к неинвертирующему входу компаратора 7. Устройство (фиг. 2) также содержит электромеханическую характеристику 16 асинхронного электропривода, статическую характеристику 17 датчика 11 тока,статическую характеристику 18 функционального преобразователя 12 и регулировочную характеристику 19 импульсного коммутатора 5. Устройство управления работает следующим образом.

При подключении электродвигателя 1 к питающей сети, начинается его разгон по заданной реостатной механической характеристике, соответствующей среднему значению сопротивления коммутируемого резистора, величина которого определяется скважностью у. Величина скважности устанавливается движком потенциометра 15 при замкнутой на время разгона кнопке 13. Выбор величины у и соответственно величины пускового момента на реостатной характеристике производится из необходимости исключения петлеобразования, обрывов проволоки и удовлетворительной укладки первых витков проволоки на шпулю без проскальзывания.

По окончании разгона асинхронного двигателя 1 до установившейся скорости кнопИз рассмотрения статических характеристик на фиг. 2 видно, что при увеличении

диаметра паковки, увеличивается момент и ток ротора двигателя Id. При этом увеличивается сигнал на выходе датчика 11 тока (фиг. 2 кривая 17), а напряжение управления Uy на выходе усилителя 6 уменьшается по кривой 18 (фиг. 2). В результате

этого уменьшается скважность по кривой 13 и увеличивается среднее значение сопротивления, вводимого в цепь ротора. Скорость вращения асинхронного двигателя 1 уменьшается в соответствии с кривой 16 (фиг. 2) так, что натяжение остается постоянным. Диапазон изменения скорости определяется наибольи1им диаметром паковки, который обычно увеличивается в два раза. Поэтому скорость вращения двигателя ка 13 размыкается, высокий уровень сигнала управления на инвертирующем входе компаратора 7 снимается и остается только напряжение управления, снимаемое с выхода усилителя. В этом случае асинхронному двигателю 1 сообщается механическая характеристика, соответствующая кривой 16 (фиг. 2) и, задаваемая потенциометром 13, чем и определяется величина необходимого натяжения проволоки при намотке. В процессе намотки, с увеличением диаметра паковки при постоянном натяжении, увеличивается момент и выпрямленный ток ротора Id. Напряжение, пропорциональное току ротора, снимается с шунта 4, усиливается датчиком 11 тока и подается на вход функционального преобразователя 12, который осуществляет нелинейное преобразование входного напряжения таким образом, чтобы намотка происходила по характеристике 16 (фиг. 2). С выхода преобразователя 12 сигнал поступает в схему сравнения на инвертирующем входе усилителя 6. Посредством потенциометра 14 осуществляется смещение характеристики 18 (фиг. 2) параллельно самой себе для выбора желаемого натяжения при намотке проволоки и установлен на пульте управления. Статическая характеристика 18 и представляет собой зависимость сигнала на выходе усилителя 6 от сигнала на входе преобразователя 12, т. е. (Ujp. Напряжение управления Uy поступает на инвертирующий вход компаратора 7, на другой вход которого подается опорное пилообразное напряжение от генератора 8. С выхода компаратора 7 (фиг. 1) периодический сигнал прямоугольной формы и положительной полярности поступает в схему формирователя импульсов управления 9 (фиг. 1) тиристорами 10. Величина напряжения управления Uy и определяет скважность 7 работы тиристоров 10. Это поясняется характеристиками 18 и 19 на фиг. 2.

1 и шпули должна уменьшаться при полной намотке шпули также в два раза

Таким образом, введение датчика тока с функциональным преобразователем позволяет обеспечить постоянство мощности асинхронного электродвигателя при изменении его скорости и тем самым улучшить качество намотки проволоки благодаря постоянству ее натяжения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ с фазным ротором, содержащее выпрямитель, шунт и тиристорный коммутатор в фазах роторной обмотки, усилитель, компаратор, генератор пилообразного напряжения, формирователь импульсов управления, выходы которого подключены к управляюш:им электродам тиристоров коммутатора, а вход - к выходу компаратора, неинвертирующий вход которого подключен к усилителю, а инвертирующий - к генератору пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью поддержания постоянства механической мощности при изменении скорости асинхронного электродвигателя, в него введены датчик тока, о функциональный преобразователь, замыкаю(О щая кнопка, два потенциометра, вход датчика тока подключен к шунту, выход - к входу функционального преобразователя, выход которого подключен к входу усилителя и к первому потенциометру, второй потенциометр через замыкающую кнопку - к неинвертирующему входу компаратора.

3 л

fj

xd

n/

/5

-Ю1

lY

Of

0

Щ,в

86420

со

0,616

/;

0,2 0,4 OJ5

46С иг.2