Способ пуска группы асинхронных электродвигателей Советский патент 1988 года по МПК H02P1/58 

ее

;О СО

со

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в многодвигательных электроприводах переменного тока с централизованньм питанием асинхронных двигателей от ста- тических преобразователей частоты.

Целью изобретения является повышение надежности пуска путем устране- аая перегрузок автономного инвертора.

На фиг.1 представлена принципиальная схема вьшолнения одного варианта устройства для пуска группы асинхронных двигателей; на фиг.2 принципиальная схема блока управле- кия; на фиг.З - принципиальная схема второго варианта устройства.

Устройство для пуска группы асинх- РОН1ЫХ электродвигателей по первому варианту содержит автономный инвертор 1 (4ШГ.1) с силовым трансформатор ром 2, вторичная обмотка 3 которого соединена по схеме звезда, комму

Тагоры 4 с блоками 5 управления, с помощью которых асинхронные двигатели 6 подключены к вторичной обмотке силового трансформатора 2. В цепи на грузки инвертора 1 установлен трансформатор 7 тока, вторичная обмотка 8 которого подключена к входу выпрямителя 9. В цепи питания инвертора 1 установлен датчик 10 тока, выход которого через усилитель 11 подключен к одному входу узла I2 сравнения.

Другой вход узла 12 сравнения через усилитель 13 подключен к выходу вьтрямителя 9, к которому присоединен также вход порогового элемента 14. К выходу узла сравнения через компаратор 5 подключен один из входов логического элемента ИЛИ 16, другой вход которого присоединен к выходу порогового элемента 14, нагруженного на релейный элемент 17.

В схему входит также управляемый источник 18 постоянного напряжения, один зажим которого присоединен к ну- левой точке трансформатора 2, другой зажим - к нейтральному проводу N. К управляющему входу источника 18 подключен выход релейного элемента 17.

Блок 5 управления содержит согласующий трансформатор 19 (фиг.2), первый и второй детекторы 20 и 21, которые выполнены в виде трехфазных полу- мостовых диодных групп с нулевым вы- водом, делитель. 22 напряжения Узел 23 сравнения. Выход последнего через последовательно соединенные согласую

79932

щий и релейный элементы 24 и 25 подключен к управляющему входу коммутатора 4.

Согласно другому варианту в устройстве исключен согласующий трансформатор . Коммутаторы 4 подключают асинхронные двигатели 6 непосредственно к выходу автономного инвертора 1 (фиг.З). В этом случае для пере-

10

дачи сигнала управления на блоки 5

5

0

0

требуется дополнительный провод N . Вместе с тем сами блоки 5 управления предельно упрощаются и их содержание составляет только релейные элементы 25.

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей осуществляют сле- образом.

Необходимое для питания асинхронных двигателей 6 трехфазное переменное напряжение заданной амплитуды и частоты создается с помощью автономного инвертора 1. Так как пуск (ос- 5 танов) двигателей 6 осуществляется исходя из необходимости участия соответствующего механизма в производственном процессе, то нагрузка инвертора 1 имеет сложный характер. При этом огибающая выходного тока инвертора 1 имеет всплески, вызванные пусками двигателей (их резким затормаживанием) .

5

0

5

5

0

Контроль тока в выходной цепи инвертора 1 осуществляется трансформатором 7 тока, вторичная обмотка которого подключена к входу выпрямителя 9. Если напряжение на выходе последнего превышает порог срабатывания порогового элемента 14, соответствующий максимально допустимой нагрузке инвертора 1, то релейный элемент 17 подает на управляющий вход источника 18 постоянного напряжения сигнал, вызывающий повышение потенциала либо нулевой точки обмотки 3 силового трансформатора 2 в схеме фиг.1, либо провода N в схеме фиг.З относительно нейтрального провода N. Указанное повышение потенциала фиксируется блоками 5 управления, которые запрещают включение коммутаторов 4.

При устранении перегрузки сети А, В, .С.выходное напряжение управляющего источника 18 становится равным нулю и блоки 5 управления приходят в состояние, разрешающее пуск электродвигателей 6.

Так как величина угла запирания инвертора 1 при заданных параметрах его схемы определяется не только но- дулем нагрузки, но и ее аргументом, то ограничение величины выходного тока инвертора еще не гарантирует ему коммутационную устойчивость. Вместе с тем процесс пуска двигателя, в особенности высокоскоростного, со- провождается резким возрастанием ре активной составляющей выходного тока инвертора. Это сопровождается резким увеличением угла q сдвига фаз между выходным напряжением инвертора и то - ком его нагрузки.

Согласно способу на входы узла 12 сравнения подают сигналы Y, , Yg, порциональные входному Ij и выходному 1ц токам инвертора соответственно, т.е.

(О

(2)

Y, , где К, - коэффициент передачи цепи, включающей в себя датчик 10 тока и усилитель 1.1; К - коэффициент передачи цепи, состоящий из трансформатора 7 тока, выпрямителя 9 и усилителя 13.

Если пренебречь потерями мощности в инверторе, то величины 1, 1ц можно определить из выражения:

-Рц..

d

(3)

и п

л|3 UcOSCf

с учетом формул (3) выражение (1) принимает вид

Y, К, л -|-.Ij,coscf. (Л)

Коэффициенты К, и К. можно подобрать так, что при некотором значении угла tp ty, которое соответствует номинальному режиму работы двигателей, вьшолняется условие

Y, Y.(5)

При этом выходное напряжение инвертора и и.(6)

При выполнении условия (5) выход- ной сигнал узла 12 сравнения uY в Y - Y, , вследствие чего на выходе компаратора 15 присутствует сигнал логического нуля.

Подставляя (2), (4) и (6) в (5) 55 получим

К, 43 I coscf ,

или

К К,4 coscf.

(7)

Процесс пуска двигателя сопровождается всплеском величин Z, cf. и провалом и. При этом выходные сигнз лы Y, , Yj в узле 12 сравнения приоб ретают следующие значения:

Y, K, (I,4-M,)cos(

+ btp),

(8)

fj, К(1„ + &IH).

.Q

2Q

25 Q

35

40

45

55

Из (8) с учетом (7) получаем, что в процессе пуска выходной сигнал уз- ла 12 сравнения описывается выражением

uY (1„+д1 ,)и„со8Ч „-(и,)с08(Цо Ч )

Так как разность величин-в квад- ратных скобках положительна, то поло- жительный зфовень сигнала преобра зуется коютаратором 15 в сигнал логи- ческой единицы, которая поступает на один из входов логического элемента ИЛИ 6 и вызывает срабатывание релейного элемента 17.

Таким образом, подача сигнала на блоки 5 управления коммутаторами происходит либо при выходе тока нагрузки за заранее установленный предел, либо при резком увеличении угла сдвига фаз между выходным напряжением инвертора и током нагрузки, что происходит при пуске двигателя. Благодаря этому устраняется перегрузка инвертора.

Таким образом, положительный эффект способа пуска состоит в повьше- НИИ надежности работы электропривода. При данном способе управления исключается наложение во времени про- цессов пуска двигателей, благодаря чему устраняется перегрузка инвертора и, следовательно, обеспечивается бесперебойность электроснабжения.

Формула изобретения

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей, питаемых от внешнего источника через автономный инвертор, при котором после подключения одного из асинхронных двигателей к источнику питания контролируют ток в выходной цепи автономного инвертора

с последукнцим поочередным подклн чен1Г- ем других асинхронных двигателей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пуска njr тем устранения перегрузок автономно го инвертора, дополнительно контроля-- рутот ток во входной цепи автономного

инвертора, сравнивают его с током в выходной цепи автономного инвертора и в момент превьшения величиной тока во входной цепи автономного инверто-- ра величины тока в его вьпсодной цепи осуществляют згказанное поочередное включение асинхронных двигателей.

Изобретение относится к электро- технике. Целью изобретения является повышение надежности пуска за счет устранения перегрузок автономного инвертора. Указанная цель достигается тем, что в способе пуска группы асинхронных двигателей, питаемых от внешнего источника через автономный инвертор (АИ) 1, дополнительно с по- мощью датчика тока 10 измеряют ток во входной цепи АИ 1, сравнивают в блоке сравнения 12 его с током, нз меряемым с помощью датчика тока 7 в выходной цепи АИ 1. При превьшгекии ; величиной тока во входной цепи АИ 1 . величины тока в его выходной цепи осуществляют подключение очередного асинхронного двигателя 6 с помощью коммутатора 4 к выходу АИ 1. В ре- зультате подача сигнала на блоки 5 управления коммутаторами 4 происхо дит либо при выходе тока нагрузки за заранее установленный предел, либо при резком увеличении угла сдвига фаз между выходным напряжением АИ 1 и током нагрузки, что уменьшает пе- регрузки АИ 1. 3 ил. Q (Л

щ

го

ЙЩ

22

К-

raaf

г

:

21

фуг. г

ABC

Н

OQ

1

t:

Г

00

0

A

Q