Электропривод Советский патент 1988 года по МПК H02P7/36 

©

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемым электроприводам на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, и может быть использовано в механизмах, работающих в длительном режиме с переменным моментом статической нагрузки.

Целью изобретения является улучшение габаритных показателей за счет снижения установленной мощности ти- ристорного преобразователя напряжения и уменьшение потерь.

На чертеже представлена функциональная схема электропривода.

Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, подключенный обмоткой статора к выходам тиристорного преобразователя 2 переменного;,напряже- ния, последовательно включенные функ- циональньй преобразователь 3 с экспоненциальной характеристикой, инерционное звено 4, блок 5 сравнения и систему 6 импульсно-фазового управления, подключенную своим выходом к управляющему входу тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения, датчик 7 напряжения статора, соединенный выходом с другим входом блока 5 сравнения. Электропривод содержит, кроме того, последовательно соединенные размыкающий контакт первой кнопки 8 управления, замыкающий контакт второй кнопки 9 управления и катущку 10 линейного контактора, главные замыкающие контакты 11. которого одними выводами соединены с клеммами 12 для подключения питающей сети, а другими выводами через первичные цепи датчика 13 тока соединены с силовыми питающими входами ти- тисторного преобразователя 2 перемен ного напряжения. При этом выход датчика 13 тока соединен с входом функционального преобразователя 3 с экспоненциальной характеристикой, вспомогательный замыкающий контакт 14 линейного контактора включен параллельно замыкающему контакту второй кнопки 9 управления. Свободные выводы размыкающего контакта первой кноп ки 8 управления и катушки 10 линейно го контактора соединены соответствен но с клеммами 15 и 16 для подключения фаз питающей сети,

В электропривод введены релейный элемент 17, реле 18 с замыкающим

3653322

контактом 19 и силовой контактор с замыкающими контактами 20, катушка 21 котордго одним выводом подключена к клемме 16, а другим выводом через замыкающий контакт 19 - к общей точке контактов первой и второй кнопок 8 и 9 управления, Реле 18 подключено к выходам релейного элемента 17, сое

диненного входом с выходом датчика

13 тока, а замыкающие контакты 20 силового контактора шунтируют пофаз- но силовые цепи тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения.

Электропривод работает следующим образом.

После замыкания замыкающего контакта кнопки 9 управления получает питание катушка 10 линейного контактора. При этом замыкается вспомогательный замыкающий контакт 4 линейного контактора и шунтирует замыкающий контакт кнопки 9 управления, после чего кнопку 9 управления можно

отпустить. Одновременно замыкаются замыкающие контакты 11 линейного контактора и сетевое напряжение с клемм

12через первичные обмотки датчика

13тока подается на входные зажимы тнристорного преобразователя 2 переменного напряжения (ТИН). Система 6 импульсно-ф&зового управления (СИФУ) не имеет задающего сигнала, поэтому при подаче сетевого напряжения тиристоры приоткрываются за счет смещения регулировочной характеристики СИФУ 6, обеспечивая на статоре асинхронного электродвигателя I небольшое напряжение, которого достаточно для самовозбуждения из-за наличия положительной обратной связи по току. Указанная связь осуществляется с выхода датчика 13 тока, сигнал с которого посту- пает на вход функционального преобразователя 3, имеющего экспоненциальную характеристику, связывающую оптимальные значения тока статора с оптимальными значениями напряжения на статоре двигателя. Возросший на выходе преобразователя 3 сигнал поступает на вход инерционного звена 4, выполняющего функцию фильтра низкой частоты и необходимого для достижения устойчивЬсти работы электропривода. С инерционного звена 4 сигнал поступает на неинвертирующий вход блока 5 сравнения, а с выхода блока 5 - на вход системы 6 импульсно-фазового управления. В результате напря

жение на статоре двигателя увеличивается до тех пор, пока ток статора увеличиваясь, не достигает значения минимума при данной нагрузке. При сбросе нагрузки ток двигателя уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на двигателе до нового оптимального значения. Для реализации экстремального управления в рассмат- риваемом электроприводе необходимо, чтобы ТПН 2 с СИФУ 6 обладал однозначной характеристикой вход-выход, т.е. .чтобы при данном сигнале на входе СИФУ 6, подсоединенном к выходу блока 5 сравнения, напряжение на выходе ТПН 2 не зависило бы от колебаний напряжения сети и от изменения его нагрузки. Такая однозначность характеристики ТПН 2 с СИФУ 6 достигается использованием жесткой отрицательной обратной связи по напряжению на выходе ТПН 2, реализуемой посредством датчика 7 напряжения, выход которого подключен к инвертирующему входу блока 5 сравнения.После запуска асинхронного электродвигателя 1 начинает работать система экстремального регулирования по минимуму тока статора, которая деист

/; ,

непрерывных отключеш-:й асинхронного электродвигателя от ТПН 2 и подключения его на зажимы первичной обмотки датчика 13 тока через контакты 20, релейный элемент 17 имеет зону нечувствительности jl 1 - 1., величину которой можно установить в процессе наладки электропривода. При уменьшении момента статической нагрузки, когда ток статора вновь достигнет значения I., , асинхронный двигатель 1 не отключается от зажимов первичной обмотки датчика 3 тока, а буд ет продолжать работать по той же схеме включения до того момента, когда ток статора достигает значения

/; ,

равного 70% от номинального значения. При достг жении током статора значения 1 сигнал на выходе релейного элемента 17 становится равным нулю, катушка реле 18 теряет питание, а замыкающий контакт 19 в цепи катушки 21 контактора размыкается. Катушка 21 контактора теряет питание, его замыкающие контакты 20 размыкаются, асинхронный двигатель 1 продолжает работать однако его питание производится теперь от ТПН 2 с системой экстремального регулировани55 по ми

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах, работающих в длительном режиме с переменным моментом статической нагрузки. Целью изобретения является улучшение габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тиристорного преобразовате- гг ля напряжения и уменьшения потерь. Указанная цель достигается введением в электропривод I7 релейного элемента, реле 18 с замыкающим контактом 19 и силового контактора с замыкающими контактами 20. Один вывод катушки 21 силового контактора соединен с клеммой 16, а другой через контакт 19 - с общей точкой контактов кнопок 8 и 9 управления. Реле 18 подключено к выходу релейного элемента 17, вход которого соединен с выходом датчика 13 тока. Замыкающие контакты 20 по- фазно шунтируют силовые цепи тиристорного преобразователя (ТП) 2 переменного напряжения. В результате подключение ТП 2 к статору асинхронного двигателя 1 производится при величине тока, равной или меньшей выбранного порогового значения тока. Это приводит к уменьшению потерь ТП 2, сетевых помех. I ип. 16 Од а ел со со h9

вует при значении тока статора асинхронного двигателя 1, меньшем, например, 70% от номинального значения, когда наибольшую составляюш;ую имеют потери от тока намагничивания двигателя. Осуществляется это следующим образом. На выходе датчика 13 тока включается релейный элемент 17, который в момент пуска асинхронного электродвигателя 1 имеет сигнал на выходе, равный нулю. Если в процессе работы ток статора асинхронного двигателя превысит (это случится обязательно 5 так как пусковой ток даже в этой системе электропривода больше номинального) значение I , равное, например, 75% от номинального значения, на выходе релейного элемента 17 появляется сигнал, который подается на зажимы катушки реле 18. Реле 18 срабатывает и замыкает свой замыкающий контакт 19 в цепи катушки 21 контактора, который, срабатывает, замыкая свои замыкающие контакты 20 и

нимуму тока статора. В дальнейшем, при увеличении момента статической: нагрузки подключение двигателя непосредственно на зажимы первичной

2g обмотки датчика i 3 тока производится при достижении током статора значения I .

В соответствии с изложенным подключение ТПН 2 к статору асинхронно40 го двигателя производится при значениях тока, меньших 0,7-1 ц, что позволяет снизить установленную мощность ТПН и его габариты.

Таким образом, введение в электро

45 привод релейного элемента, реле и

силового контактора позволяют обеспе чить как непосредственное подключение статора асинхронного двигателя к питающей сети при достижении током

gQ вы бра нного порогового значения, так и его подключение к выходам ТПН 2 при значениях тока, меньших указанно го порога, благодаря чему уменьшаются потери в ТПН, -снижаются сетевые

подключая асинхронный двигатель 1 не- 55 помехи, обусловленные работой ТПН, посредственно к питающей сети к пер- уменьшается установленная мощность

ТПН и улучшаются в цепом габаритные показатели электропривода в сравневичным обмоткам датчика 13 тока. Дпя того, чтобы при каком-то значении момента статической нагрузки не было

НИИ с известным решением.

нимуму тока статора. В дальнейшем, при увеличении момента статической: нагрузки подключение двигателя непосредственно на зажимы первичной

обмотки датчика i 3 тока производится при достижении током статора значения I .

В соответствии с изложенным подключение ТПН 2 к статору асинхронного двигателя производится при значениях тока, меньших 0,7-1 ц, что позволяет снизить установленную мощность ТПН и его габариты.

Таким образом, введение в электропривод релейного элемента, реле и

силового контактора позволяют обеспечить как непосредственное подключение статора асинхронного двигателя к питающей сети при достижении током

вы бра нного порогового значения, так и его подключение к выходам ТПН 2 при значениях тока, меньших указанного порога, благодаря чему уменьшаются потери в ТПН, -снижаются сетевые

НИИ с известным решением.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с коротко- . замкнутьм ротором, подключенный обмоткой статора к выходам тиристорно- го преобразователя переменного напряжения, последовательно включенные функциональный преобразователь с экспоненциальной характеристикой, инерционное звено, блок сравнения и систему импульсно-фазоного управления, подключенную, своим вькодом к управляющему входу тиристорного преобразователя переменного напряжения, датчик напряжения статора, соединенный выходом с другим входом блока сравнения, последовательно соединенные размыкающий контакт первой кнопки управления, замыкающий контакт второй кнопки управления и катушку линейного контактора, главные замыкающие контакты которого одними выводами соединены с клеммами для подключения питающей сети, а другими выводами через первичные цепи датчика тока - с силовыми .питающими входами тиристорного преобразователя переменного напряжения, выход датчика тока соединен с входом функционального преобразователя с эксцоненциальной характеристикой, вспомогательный замыкающий контакт линейного контактора :; включен параллельно замыкающему контакту ВТ9РОЙ кнопки управления, а свободнее выводы размыкающего контакта перв|ой кнопки управления и катушки линейного контактора соединены с клеммами для подключения соответствующих фаз питающей сети, от ли чающийся тем, что, с целью улучшения габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тнристорного преобразователя переменного напряжения и уменьшения потерь, введены релейный элемент, реле с замыкающим контактом и силовой контактор с замыкающими контактами, катушка которого одним выводом подключена к выводу катушки линейного кон тактора и к клемме для подключения соответствующ;ей фазы питающей сети, при этом другой вывод катушки силового контактора через замыкающий контакт реле подключен к общей точке

контактов первой и второй кнопок управления , реле подключено к выходам релейного элемента, соединенного входом с выходом датчика.тока, а замыкающие контакты силового контактора

шунтируют пофазно силовые цепи тиристорного преобразователя переменного напряжения.