Асинхронный электропривод с экстремальным управлением Советский патент 1986 года по МПК H02P1/36 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано кпя управления нерегулируемым по ско рости и работающим при постоянной частоте асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором.

Целью изобретения является повышение энергетической экономичности электропривода.

На фиг. I представлена блок-схема асинхронного электропривода с экстремальным управлением; на 2 - временные диаграммыj поясняющие работу электропривода с экстремальным Управлением.

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением содержит асинхронный электродвигатель 1, подключенный к тиристорному регулятору напряжения 2 с синхронизирукяцим 3 и управляющим 4 входами, управляющий вход которого через инерционное звено 5 подключен к функциональному преобразователю 6 с экспоненциальной характеристикой, датчики 7 тока в фазах электродвигателя I, блоки син фонизации регулятора напряжения 2, каждый из которых состоит из последовательно соединенных выпрямителя 8, компаратора 9, дифференцирующей це-г- почки 10, диода 11 и триггера 12, при этом входы выпрямителя 8 подключены к соответствующему датчику тока в фазе электродвигателя 1, а выход триггера 12 подключен к соответствующему синхронизирующему входу 3 тиристорного регулятора Напря- }хения 2, кроме того, вход функционального преобразователя 6 соединен с выходом выпрямителя 8, а выход инерционного звена 5 соединен с управляющим входом 4 тиристорного регулятора напряжения 2.

На диаграммах фиг. 2 а показано сетевое напряжение и ток через тиристоры тиристорного регулятора напряжения 2, Сигнал с датчика 7 тока поступает на вход выпрямителя 8, сигнал на выходе одной фазы которого показан на фиг. 2 .6. Сигнал с выхода выпрямителя 8 каждой фазы поступает на вход компаратора 9, который преобразует данный сигнал в напряжение прямоугольной форьы, синхронизированное с моментами перехода тока через ноль (фиг. 2 в). Полученный сигнал на выходе компаратора 9 поступает на вход дифференцирующей цепочки

10, с помощью которой напряжение прямоугольной формы преобразуется в импульсы положительной и отрицательной полярности (фиг. 2 г), которые подаются на диод 11. Импульсы отрицательной полярности, проходя через диод 11 (фиг. 2 д), поступают на вход триггера 12. Для установки триггера в начальное нулевое положение нэ

О его синхронизирующий вход подается сигнал ДД1Я установки его в нулевое положение при подключении тиристорного регулятора напряжения 2 к сети. Таким образом, каждый раз импульсы

5 отрицательной полярности перебрасывают триггер в другое устойчивое состояние, так что на его выходе будут импульсы прямоугольной формы, длительность которых равна 180 эл.

0 град. (фиг. 2, е). Данные сигналы, поступая с выхода триггера 12 на

.синхронизирующий вход 3 тиристорного ре гулятора напряжения 2, обеспечивают синхронизацию системы управления ти- 5 ристорного регулятора апряжения 2 относительно момента перехода тока через ноль. Угол включения тиристоров of (фиг, 2) отсчитывается от момента перехода тока через ноль и и определяет угол бестоковой паузы.

Таким образом, при задании постоянного напряжения управления на управляющий вход 4 тиристорного регулятора напряжения 2 поддерживается постоянным угол бестоковой паузы независимо от нагрузки на валу асинхронного электродвигателя 1. При таком управлении характеристика вход - выход тиристорного регу лятора напряжения 2 однозначна и ве0

личина выходного напряжения будет определяться только величиной сигнала, поступакнцего на управляющий , вход 4 тиристорного регулятора напряжения 2.

Для включения тиристорного регулятора напряжения 2 первоначально необходимо подавать отпирающие импульсы на два соответствующих тиристора, (после чего тиристорный регулятор на пряжения 2 начнет открываться за счет положительной обратной связи по току. Функциональный преобразователь 6 реализует степенную функцию , так что данная нелиней5 ность представляет собой геометрическое место точек минимума тока при различных моментах сопротивления на валу электродвигателя 1. Инерционное

5

5

звено 5 предназначено для устойчивой работы системы.

При увеличении нагрузки на валу электродвигателя 1 возрастает ток статора, что приведет к. возрастанию сигнала с датчика 7 тока, который, проходя через функциональный преобразователь 6 и инерционное звено 5, поступает на управляющий вход 4 ти- ристорного регулятора напряжения 2. Это приведет к уменьшению угла бестоковой паузы, что приведет к увеличению напряжения на статоре электродвигателя 1 в функции минимума тока статора,

Асинхрон1а 1й электропривод с экстремальным управлением имеет достаточно простую схему, высокоэкономичен, имеет минимальное количество намоточных изделий, 47:0 особенно важно при его серийном производстве, и поэтому может быть использован в ма. совых электроприводах малой и средней мощности.

Предлагаемый электропривод по сравнению с известными за счет получения однозначной характеристики вход - выход тиристорного регулятора напряжения позволяет поддерживать оптимальное значение напряжения на статоре электродвигателя с большой степенью точности. В то время как в известном электроприводе данное значение оптимального напряже

ния поддерживается с определенным статизмом. Это позволяет уменьшить потери в электродвигателе на 5-10%, что дает экономию по сравнению с известным. Например для двигателя с мощностью Р 22 кВт экономия составляет 0,05-0,1 кВт за час работы.

Формула изобретения

Асинхронный электропривод с экстремальным управлением, содержащий асинхронный электродвигатель, подключенный к тиристорному регулятору напряжения с синхронизирукнцим и управляющим входами, управляющий вход которого через инерционное звено подключен к функциональному преобразователю с экспоненциальной характерис- тико$, блоки синхронизации регулятора напряжения и датчики тока в фазах . электродвигателя, отличаю5

0

щий с я тем, что. с

целые повышения энергетической экономичности электропривода, каждый блок синхронизации регулятора напряжения состоит иэ последовательно соединенных выпрямителя, компаратора, дифференцирующей цепочки, диода и триггера при этом входы выпрямителя подключены к соответствующему датчику тока в фазе апектродвигателя, а выход триггера - к соответствующему входу тнристор- ного регулятора напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и используется в электроприводе механизмов. Цель изобретения - повьшение экономичности электропривода. Устройство содержит асинхронный двигатель (АД) 1, регуляffJue-J тор напряжения (РН) 2 с синхронизирующим 3 и управляющим 4 входами, инерционное звено 5, функциональный преобразователь 6 с экспоненциальной характеристикой, датчики тока (ДТ) 7. Выполнение блока синхронизации РН 2 на выпрямителе 8, компараторе 9, дифференцирующей цепочке 10, дио- Де 11 и триггере 12 позволяет поддерживать оптимальное значение напряжения на статоре АД 1 с большой степенью точности за счет получения однозначной характеристики вход - выход тиристорного РН 2, При увеличении нагрузки на валу АД 1 возрастает ток статора, что приведет к возрастанию сигнала с ДТ 7, который поступает по цепи на управляющий вход 4 тиристорного РН 2. Это приведет к уменьшению угла бесконтактной паузы, увеличит напряжение на статоре АД 1 в функции мин, тока статора. 2 ил. (Л сл ;s 00

6

гвсг

ВНИШ1И Заказ 4423/55 Тираж 631Подписное

Произв.-полигр. пр-ти-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фие.2