Устройство для управления пуском асинхронного электродвигателя Советский патент 1986 года по МПК H02P1/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе переменного тока.

Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства, сокращение числа внутренних связей при увеличении количества ступеней квантования и расширение функциональных возможностей устройства путем регулирования темпа пуска.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для управления пуском асинхронного электродвигателя 1 содержит тиристорный коммутатор 2 в цепи статора и блок управления, включающий генератор 3 тактовы.х импульсов, блок 4 синхронизации, задатчик 5 интенсивности и формирователь 6 импульсов регулирования угла открытия тиристоров (схема дана для управления одной фазой коммутатора). Задатчик 5 содержит распределитель 7 импульсов на два, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы И, двоичный счетчик 11, реверсивный двоичный счетчик 12 и схему 13 сравнения кодов. Вход распределителя 7 соединен шиной синхроимпульсов с выходом блока 4 синхронизации, первым выходом - с элементом И 9, вторым выходом - с элементами И 8 и 10 и стробвходом схемы 13. Шина тактовых импульсов генератора 3 тактовых импульсов соединена с входом элементов И 9 и 10, а шина блока 4 синхронизации - с входом элемента И 8 и входом для установки нуля счетчика 11. Вход для сложения « + 1 двоичного счетчика 11 соединен с выходом элемента И 10, вход для сложения «4-1 реверсивного двоичного счетчика 12 соединен с выходом элемента И 9, вход для вычитания «-1 счетчика 12 соединен с выходом элемента И 8. Выходы каждого разряда счетчиков 11 и 12 подключены соответственно к информационным входам схемы 13 сравнения, прямой выход которой соединен с входом формирователя 6, а инверсный выход - с третьим входом элементов И 8 и 10.

В статическом состоянии устройство подготовлено к пуску электродвигателя - распределитель 7, счетчики 11 и 12 в исходном положении с логическим нулем на всех выходах. Благодаря этому элементы И 8-10 заперты, схема 13 заперта по строб-входу, формирователь 6 выключен и напряжение на обмотки двигателя через коммутатор 2 не подается. Импульсы на шине блока 4 отсутствуют, а на шине блока 3 формируются с заданной частотой F.

Устройство работает следуюш,им образом.

С момента запуска на шину блока 4 синхронизации, начинают поступать синхроимпульсы, соответствующие началу (переходу через нуль) каждого полупериода напряжения сети. Первым по счету синхроимпульсом распределитель 7 переключается в состояние выходов 10, чем разрешается работа элемента И 9. Через последний тактовые импульсы частоты F начинают поступать на вход для сложения счетчика 12, непрерывно формируя на его выходах число, соответствуюш,ее F-T/2 N. Вторым по счету синхроимпульсом распределитель 7 переводится в состояние выходов 01, которое и сохраняется в дальнейшем независимо от наличия

входных сигналов. При появлении сигнала «Логическая 1 на втором выходе распределителя 7 включаются элементы И 8 и 10 и схема 13 сравнения. Поэтому на вычитающий вход ведущего счетчика 12 через эле, мент И 8 начинают проходить синхроимпульсы, уменьшая с каждым полупериодом на единицу записанное в счетчике число. По заднему фронту синхроимпульса, устанавливающего каждый раз на нуль счетчик 11, последний начинает отсчет поступающих че0 рез элемент И 10 тактовых импульсов. В момент, когда числа на выходах ведущего 12 и ведомого 11 счетчиков становятся равными, схема сравнения формирует сигналы «1 и «О соответственно на прямом и инверсном

выходах. Первым сигналом возбуждается формирователь 6, обеспечивающий открытие тиристорного коммутатора с максимальным углом . Второй сигнал блокирует поступление синхроимпульса через эле.мент И 8 на счетчик 12.

0 При появлении следующего синхроимпульса сначала обнуляется счетчик 11, от чего числа на входах схемы 13 сравнения перестают быть тождественными и она переходит в состояние выхода 01. Элемент И 8 открывается и проходящий через него синхро5 импульс уменьшает еще на единицу число, записанное в счетчике 12. Описанная процедура циклически повторяется с уменьшением угла открытия тиристоров коммутатора до 180° (1-K/N), где К - очередность по сче- ту поступившего синхроимпульса. Через К N синхроимпульсов число, записанное в счетчике 12, становится равным нулю. Вследствие этого сразу же в момент обнуления счетчика 11 очередным синхроимпульсом числа на входах схемы 13 оказываются тождест5 венными, элемент И 8 блокируется сигналом «О с инверсного выхода схемы 13 постоянно и состояние устройства больше не изменяется: тиристоры коммутатора 2 полностью открыты и обеспечивают нормальный режим работы электродвигателя.

0 Задание перед пуском частоты тактовых импульсов, равной 2F, 3F и т. д. позволяет в данном устройстве снизить скорость нарастания напряжения на обмотке электродвигателя соответственно в 2, 3 и более раз. е При этом в первом цикле в счетчике 12 записывается большее число, например 2FX ХТ/2 и процесс пуска завершается за 2К синхроимпульсов. Связь между инверсным выходом схемы 13 и входом элемента И 10 осуществляет блокировку прохождения тактовых импульсов через элемент И 10 и останов счетчика 11 до появления очередного синхроимпульса. Предлагаемое устройство обеспечивает в процессе пуска постепенное нарастание напряжения на обмотке электродвигателя с шагом дискретности /N, причем в отличие от известного величина N уточняется устройством автоматически в момент пуска с учетом фактических значений частоты тактовых импульсов и питающей сети. Это увеличивает надежность схемы управления и позволяет избежать подачи максимального напряжения сети толчком. В устройстве имеется возможность регулирования темпа нарастания напряжения. При щаге дискретности 3°, N 60, длительности нарастания напряжения 0,6 с и частоте тактовых импульсов 5 кГц в данном устройстве будет задействовано лишь шесть разрядов счетчика, т. е. количество необходимых связей в сравнении с известным устройством сокращено в 10 раз. Формула изобретения Устройство для управления пуском асинхронного электродвигателя, содержащее тиристорный коммутатор, предназначенный для включения в цепь статора электродвигателя, блок управления, включающий задатчик интенсивности, первый вход которого сое динен шиной для тактовых импульсов с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход соединен шиной для синхроимпульсов с выходом блока синхронизации, а выход связан с входом формирователя импульСОВ регулирования угла открытия тиристоров, выход которого подключен к входу для управления тиристорного коммутатора, причем задатчик интенсивности содержит первый элемент И. соединенный одним иходом с шиной для синхроимпульсов, и первый двоичный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в paoote, сокращения числа внутренних связей я расишрения функциональных возможностей, задатчик интенсивности содержит распределитель импульсов, второй и третий элементы И, реверсивный двоичный счетчик и схему сравнения кодов, причем вход распределителя импульсов подключен к шине для синхроимпульсов, первый его выход соединен с первым входо.м второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И и с шиной для тактовых импульсов, второй выход распределителя импульсов подключен к второму входу третьего элемента И, второму входу первого элемента И и стробвходу схемы сравнения кодов, вход для с.южения первого двоичного счетчика подключен к выходу третьего элемента И. а для установки на нуль соединен с пшной для синхроимпульсов, вход для сложения реверсивного двоичного счетчика соединен с выходом второго элемента И, а вход для вычитания реверсивного двоичного счетчика соединен с выходом первого элемента И. выходы одноименных разрядов обоих счетчиков подключены попарно к информационным входам схемы сравнения кодов, прямой выход которой служит выходом задатчика интенсивности,а инверсный выход соедппон с третьим входом первого и третьего элементов И.