Асинхронный электропривод Советский патент 1987 года по МПК H02P5/34 

вращения, дифференцирующего элемента 21, сдвигового регистра 22, схем совпадения 23 и 24,запоминающего элемента 25. Изобретение позволяет снизить начальный пусковой момент и часИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе общепромышленных механизмов с асинхронными электродвигателями с фазным ротором.

Целью изобретения является ограничение динамических нагрузок и упрощение

На фиг.1 приведена структурная схема асинхронного электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы рабо-ты эле ктр оприв ода.

Асинхронный электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором, в роторную цепь которого включены пусковые резисторы 2, и блок 3 управления коммутационными элементами, коммутационные элементы 4 подключены к выводам ступеней пусковых резисторов 2. В нулевую точку пусковых резистсзров 2 включен тирис- торный коммутатор 5, цепи управления тиристоров которого подключены к выходам усилителей 6-8 мощности. К фазе роторной обмотки асинхронного электродвигателя 1 подключен датчик

9частоты тока ротора, состоящий из последовательно соединенных датчика

10напряжения ротора, вход которого образует вход датчика 9 частоты тока ротора, и формирователя 11 импульсов, выход которого образует выход датчика 9 частоты тока ротора и соединен

с входом блока 12 формирования импульсов, состоящего из последовательно соединенньпс дифференцирующего элемента 13 и одновибратора 14. Электропривод содержит также блок 15 регулирования частоты вращения ротора, который состоит из двух логических элементов НЕ 16 и 17, двух логических элементов И 18 и 19 и RS-триггера 20, первый вход первого логического элемента И 18 и вход первого логического элемента НЕ 16 объединены и обтоту вращения двигателя на этапе выбора зазоров до безопасного значения без увеличения сопротивления пусковых резисторов и количества пусковых контакторов.2 ил.

разуют информационный вход блока 15 регулирования частоты вращения ротора, подключенный к выходу датчика 9 частоты тока ротора, первый вход второго логического элемента И 19 и вход второго логического элемента НЕ 17 объединены и образуют задающий вход блока 15 регулирования частоты вращения ротора, подключенный к выходу одновибратора 14, образующего выход блока 12 формирования импульсов, выход первого логического элемента И 18 подключен к R-входу RS-триггера 20, выход которого образует первый выход блока 15 регулирования частоты вращения ротора, выход второго логического элемента И 19 подключен к S-входу RS-триггера 20 и образует второй выход блока 15 регулирования частоты вращения.

В состав асинхронного электропри- вода входят также двухвходовый дифференцирующий элемент 21, сдвиговый регистр 22, две схемы 23 и 24 совпадения и запоминающий элемент 25.Первый вход двухвходового дифференцирующего элемента 21 объединен с первыми входами схем 23 и 24 совпадения и подключен к первому выходу блока 15 регулирования частоты вращения, второй выход которого подключен к второму входу первой схемы 23 совпадения, выходом подключенной к второму входу двухвходового дифференцирующего элемента 21, выход которого соединен о входом сдвигового регистра 22. Первый, второй и третий выходы сдвигового регистра 22 соединены

с первыми входами соответственно первого, второго и третьего усилителей 6-8 мощности, второй вход первого усилителя 6 мощности соединен с выходом второго усилителя 7 мощноети, второй вход которого подключен |

to

к входу запоминаюп1его элемента 25 и выходу третьего усилителя 8 мощности, вторым входом подключенного к выходу второй схемы 24 совпадения, второй вход которой соединен с выходом за- 5 поминающего элемента 25 и входом блока 3.

Электропривод работает следующим образом.

Асинхронный электродвигатель 1 подключают к сети, в результате чего напряжение U, (фиг.2) роторной цепи поступает на вход датчика 9 частоты тока ротора, в котором через датчик 10 напряжения ротора оно подается в формирователь 11 импульсов, в результате чего образуется последовательность прямоугольных импульсов Uj,длительность которых равна половине периода напряжения U, , имеющего частоту скольжения ротора.

Последовательность прямоугольных импульсов и поступает через дифференцирующий элемент 13 на запускающий

промежуточной характеристике служит схема 23 совпадения.

Б случае, если после первого импульса рассогласования RS-триггер 2 остается в единичном состоянии, на одном входе схемы 23 совпадения все время дежурит единичный сигнал с выхода RS-триггера 20 и, как только появляются следующие импульсы рассогласования с логического элемента И 19, они проходят на вход сдвигового регистра 22, и схема продолжает функционировать. В обычном режиме, когда- двигатель успевает достичь заданной частоты вращения, RS-триггер 20 перебрасывается в исходное состояние и схема 23 совпадения не работает. Как только включится последний тиристор тиристорного коммутатора 5 (появляется логическая единица на выходе усилителя 8 мощности), появляется сигнал 1 на выходе запоминающего элемента 25, срабатывает блок 3 управления коммутационными

f5

20

вход одновибратора 14, который запус- элементами, и начинается вывод пускается передним фронтом каждого из пришедших импульсов Uj и вырабатывае на своем выходе импульсы U заданной щирины,настройка которой достигается выбором соотношения параметров узла настройки одновибратора 14. Ширина импульсов Щ является заданием частоты вращения ротора, так как разность хода задних фронтов импульсов и и и , являющаяся результатом их сравнения, подается в виде управляющих импульсов и и Ug на соответствующие входы RS-триггера 20.

RS-триггер 20 удерживается в определенном положении до тех пор,пока система регулирования не отработает возникшее рассогласование по частоте вращения ротора, которое устраняется в результате подачи управляющего напряжения и,о на вход сдвигового регистра 22 через дифференцирующий элемент 21, который последовательно через усилители 6-8 мощности включае тиристоры тиристорного коммутатора 5. Если в течение воздействия первой ступени момента двигатель не достигает заданной частоты вращения, RS- триггер 20 остается в единичном состоянии, и следующий импульс рассогласования с выхода логического элемента И 19 не вызывает срабатывания сдвигового регистра 22. Для исключения подобного режима застревания на

„

to

5 58194

промежуточной характеристике служит схема 23 совпадения.

Б случае, если после первого импульса рассогласования RS-триггер 20 остается в единичном состоянии, на одном входе схемы 23 совпадения все время дежурит единичный сигнал с выхода RS-триггера 20 и, как только появляются следующие импульсы рассогласования с логического элемента И 19, они проходят на вход сдвигового регистра 22, и схема продолжает функционировать. В обычном режиме, когда- двигатель успевает достичь заданной частоты вращения, RS-триггер 20 перебрасывается в исходное состояние и схема 23 совпадения не работает. Как только включится последний тиристор тиристорного коммутатора 5 (появляется логическая единица на выходе усилителя 8 мощности), появляется сигнал 1 на выходе запоминающего элемента 25, срабатывает блок 3 управления коммутационными

f5

20

элементами, и начинается вывод пуст30

35

т40

45

50

55

ковых резисторов 2 с помощью коммутационных элементов 4.

Схема 24 совпадения предназнач е- на для шунтирования сдвигового регистра 22 после включения последнего усилителя 8 мощности.

Таким образом, изобретение дает возможность снизить начальный пусковой момент и частоту вращения асинхронного двигателя с фазным ротором на этапе выбора зазоров до безопасного значения и тем самым ограничить динамические нагрузки в кинематической цепи рабочей машины без увеличе- ния сопротивления пусковых резисторов и количества пусковых контакторов.

Формула изобретения

Асинхронный электропривод, содержащий ,асинхронный электродвигатель с фазным ротором, в роторную цепь которого включены пусковые резисторы, тиристорный коммутатор, включенный в нулевую точку пусковых резисторов, датчик частоты тока ротора, вход которого подключен к фазе роторной обмотки асинхронного электродвигателя, отличающийся тем, что с целью ограничения динамических нагрузок и упрощения, в него введены блок формирования импульсов, блок регулирования частоты вращения с задающим и информационным входами и двумя выходами, двухвходовый дифференцирующий элемент, сдвиговый регистр, две схемы совпадения, запоминающий элемент, три усилителя мощности,блок управления коммутационными элемента- ми подключенными к выводам ступеней пусковых резисторов, причем тирис- торный коммутатор выполнен в виде полууправляемой мостовой схемы с раздельными каналами управления тиристорами, датчик частоты тока ротора выполнен в виде последовательно соединенных датчика напряжения ротора, вход Которого образует вход датчика частоты тока ротора, и формирователя импульсов, блок формирования импульсов выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующего элемента и одновибратора, блок регулирования частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя содержит два логических элемента НЕ,два логических элемента И и RS-триггер, причем первый вход первого логического элемента И и вход первого логического элемента НЕ объединены и образуют информационный вход блока регулирования частоты вращения,первый вход второго логического элемента И и вход второго логического элемента НЕ объединены и образуют задаю1ций вход блока регулирования частоты вращения, выход второго логического элемента НЕ подключен к второму входу первого логического элемента И, выход первого логического элемента НЕ подключен к второму входу второго логического элемента И, выход первого логического элемента И соединен с R-входом RS-триггера, выход которого образует первый выход блока регулирования частоты вращения, выход второго логического элемента И подключен к S-входу RS-триггера и образует второй выход блока регулирования частоты вращения, выход формирователя импульсов образует выход датчика частоты тока ротора и подключен к входу дифференцирующего элемента блока формирования импульсов и к информационному входу блока регулирования частоты вращения, задающий вход которого соединен с выходом одновибратора блока формирования импульсов, первый выход блока регулирования частоты вращения подключен к первому входу двух- входового диф({)ерёнцирующего элемента и к объединенным первым входам первой и второй схем совпадения, второй выход блока регулирования частоты

вращения соединен с вторым входом первой схемы совпадения, выход которой подключен к второму входу двух- входового дифсЬеренцирующего элемента, выход которого соединен с входом

сдвигового регистра, выход запоминающего элемента подключен к второму входу второй схемы совпадения и к входу блока управления коммутационными элементами,первый, второй и третий выходы сдвигового регистра подключены к первым входам соответственно первого, второго и третьего усилителей мощности, выходы которых соединены с управляющими цепями тиристоров коммутатора, второй вход первого усилителя мощности соединен с выходом второго усилителя мощности, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя мощности и

с входом запоминающего элемента,второй вход третьего усилителя мощности подключен к выходу второй скемы совпадения.

Редактор О. Юрковецкая

Составитель С. Позднухов

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

1463/53

Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе общепромышленных механизмов с асинхронными электродвигателями с фазным ротором. Целью изобретения является ограничение динамических нагрузок и упрощение.Указанная цель достигается за счет введения блока 12 формирования импульсов, блока 15 регулирования частоты .: 12 СЛ