Способ пуска асинхронного двигателя с фазным ротором и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК H02P5/34 

ка импульсов 4, управляемого с помо- 10 в функции роторного напряжения, щью логического элемента И 12, RS- снимаемого нуль-органом 9. 2 с.п. фтриггера 11, ждущего мультивибратора- лы, 1 ил.

1274104

1 i Изобретение относится к электромеханике и может быть применено в электроприводах переменного тока, содержащих асинхронные двигатели с фазным ротором, пуск которых необходимо производить с линейным изменением частоты вращения или с минимальным перерегулированием, или с максимальным,подавлением ударного момента,

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.

Устройство для пуска двигателя 1 с фазным ротором содержит первьй управляемый коммутатор 2, одни вывыды которого снабжены зажимами для подключения к сети, а другие выводы подклю ены к выводам статорной обмотки двигателя, резистор 3, соединенный с первым вьтодом роторной обмотки, счетчик 4 импульсов, выход .которого соединен с управляющим электродом тиристора 5, шунтирующего выход трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя 6, два входа которого соединены с вторым и третьим выводами роторной обмотки, третий вход трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя 6 соединен .с другим выводом регистора 3, шунтируемого вторым управляемым коммутато ром 7, управляющий вход которого соединен с выходом первого реле 8 времени, входные выводы которого подсоединены к второму и третьему выво.дам роторной обмотки и к входным выводам нуль-органа 9, выход которого соединен с :входом ждущего мультивибратора 10 выход которого соединен . с R-входом RS-триггера 11, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И 12, другой вход которого соединен с S-входом RS-триггера и с выходом реле 13 времени,

вход которого соединен с управляклцим входом первого управляемого коммутатора 2, выход логического элемента И 12 соединен с входом Установка нуля счетчика 4 импульсов, вход которого соединен с генератором 14,

Устройство работает следукнцим образом,

В исходном состоянии на выходе реле 13 времени присутствует сигнал логического О, которьй поступает на вход RS-триггера 11, переводя его в нулевое состояние, выходной сигнал логического 0 с выхода триггера 11 поступает на второй вход логического элемента И 12, на первый вход элемента И 12 поступает также сигнал логического О с выхода реле 13 времени. При этом на выходе элемента И 12 присутствует сигнал логического О, который запрещает счет счетчиком 4 импульсов, поступающих с генератора 14. При подаче сигнала Пуск на входы реле 13 времени и первый управляемый коммута тор 2. . последний подает напряжение на статор двигателя 1. Реле 13 времени определяет задержку по времени, необходимую для установления переходных процессов в двигателе 1 при подключении статорной цепи. После установления переходных процессов напряжение на выходе роторньк обмоток опре;делится вьгражением U sin ( + + 7, Ч- + ©о ) где иЗо t - текущая фаза питающего напряжения; vf фазовый сдвиг, определяемьй фазовым сдвигом вектора тока статора относительно вектора напряжения; f фазовый сдвиг, определяемый способами подключения обмоток статора и ротора; ©о - начальное угловое положение ротора.

Замыкание обмоток ротора необходимо осуществить в момент времени, когда выполняется условие -«-(jt + + 0Q 120 , что соответствует условию равенства фазы напряжения на роторе значению сО t + у + 120 + ч где фаза напряжения на роторе. Момент включения определяется еле дующим образом. После срабатывания реле 13 времени на S-вход RS-триггера 11 и на вход элемента И 12 подается сигнал 1. Нуль-орган 9 преобразует синусоидальное напряжение снимаемое с роторнык обмоток, в пряугольные импульсы, передние фронты которых запускают ждущий мультивибратор 10. Таким образом, на выходе ждущего мультивибратора 10 имеют серию коротких импульсов, соответствующих моменту времени начала синусоиды. Эти импульсы поступают на R-вход RS-триггера 11, переводя в единичное состояние. Для исключения неопределенного состояния применен RS-триггер с исключением неопределенного состояния и приоритетом входа З.При этом на входах элемента И 12 возникает комбинация, разрешающая работу счетчика 4. После прихода N/2 импульсов на вход счетчика его последний триггер меняет состояние и срабаты-вает электронный пускатель, замыкающий цепь ротора. Двигатель запускается. Угол Чц определяется следующим образом. Так как частота напряжения на выходе роторной обмотки равна в режиме короткого замыкания частоте питающего напряжения, то угол t20 можно фиксировать по времени относительно начала синусоиды, как t - Т-360/120, где Т - период напряжения сети, а с учетом углов 4f и Ч,,, как t 3607(120-Ч - Ч). Настроив частоту генератора таким образом, чтобы N/2 состония счетчика заполнялись за время t, получим сигнал на выходе счетчика 4 импульсов в тот же момент, когда фаза .напряжения на роторе равна о + вд «f + 0(, 120°. В этот момент и произойдет открытие тиристора 5.

Так как значение угла -f неиз- 50 вестно ( f2 легко определяется по схемам включения обмоток), а оптимальный угол У. может отличаться от

120

в зависимости от мощности и типа двигателя, то данное устройство 55 с

требует настройки. Настройка осуществляется изменением частоты генератора f4, а вид переходного процесса

напряжения на статор напряжение с роторных обмоток поступает на вход реле 8 времени. Реле срабатьшает и отключает коммутатор 2, резистор 3 вво дится в цепь. После замыкания цепи роторной обмотки напряжение на входе реле 8 времени уменьшается до нуля. Реле начинает отсчет времени, необхо димого для пуска. После окончания . пуска реле 8 подает сигнал на срабатывание коммутатора 2, которое выводит из цепи резистор 3.

Формула изобре тения

и создают в роторной цепи параметрическую несимметрию, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, питающее напряжение подают на статорные обмотки при :разомкнутых роторных обмотках, измеряют мгновенное значение фазы фазного напряжения ротора, при достижении указанной фазы заданной величины замыкают роторные обмотки.

.гие выводы подключены к вьшодам статорной обмотки двигателя, резистор, соединенный одним выводом с первым фазным выводом роторной обмотки, отличающееся тем, что.

введены второй управляемый коммутатор, трехфазный мостовой неуправляемый выпрямитель, тиристор, первое контролируется с помощью датчика динамического момента. Формирование переходных процессов данным способом по критериям качества: пуск с линейным изменением скорости, минимум и перерегулирования эффективно для двигателей, в которых время электромагнитного переходного процесса сравнимо со временем электромеханического . Для улучшения энергетических показателей в установившемся режиме работы после пуска несимметрия роторной цепи устраняется. Осуществляется это следуюпщм образом. После подачи целью повышения надежности в него

и iBTOpoe реле времени, нуль-орган, ждущий мультивибратор, RS-триггер, логический элемент И, генератор, счетчик импульсов, выход которого

;соединен с управляющим электродом тиристора, шунтирующего выход трехфазного мостойого неуправляемого выпрямителя, два входа которого соединены с вторым и третьим фазными выводами роторной обмотки, третий вход трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя соединен с другим выводом резистора, 1пунтируемо.го вторым управляемым коммутатором, управляющий вход которого соединён с выходом первого реле времени, входные выводы которого подсоединены к второму и третьему фазным выводам роторной обмотки и к входным выводам нуль-органа, выход которого соединен с входом ждущего мультивиб)

ратора, выход которого соединен с R-входом КЗ триггера, выход которого соединен с одним из входов логического элемента И, другой вход которого соединен с S-входом RS-триггера и с выходом второго реле времени, вход которого соединен с управляющим входом первого управляемого коммутатора, выход логического элемента И соединен с входом Установка

нуля счетчика импульсов , вход которого соединен с генерато ром.