Электропривод переменного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P1/26 

00

ю

двадцати четырех элементов 2И, элемента ИЛИ t3 и двух блоков 14, 15 дискретного контроля фазы напряжения обеспечивается при определенном построении указанных блоков 14, 15 дискретного контроля, каждьй из которых включает в себя два трехфазных трансформатора, усилители формирователи, фазосдвигающие элементы и дешифратор, точность MOMeHta подключения

электродвигателя к резервному источнику питания не хуже 15° относительно олтимального взаимного фазового положения .результирующих векторов напряжения резервного источника и ЭДС электродвигателя о При этом существенно снижаются ударные токи и моменты при включении, за счет чего и повышается надежность электропривода. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления асинхронными электроприводами, в частности для автоматического переключения электродвигателя с основного источника питания на резервный. Целью изобретения является повышение надежности. За счет введения в структуру электропривода формирователя 9 импульсов и вьтолнения узла 11 контроля синхронизма в виде

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления асинхронными электроприводами, в частности для автоматического переключения электродвигателя с основного источника питания на резервный.

Цель изобретения - повьшение надежности .

На фиг. I показана функгщональнал схема Э «ектропривода; на фиг, 2 - cKSivsa бдгой а /.щекрегного контроля фазы напряжения,; на фкг. 3 диагра -шы .fsoHCHRiaa-iJie paSo-j y устройства.

Эхсектропрмзод переменного тока (4 iir. О содержит асш-fxpoHHbEi трехфазный э «ектр1щвигат ель 1, п. контактер с заъ ыкающими контактами 2 и paзsшкaюl Щ fИ контактами З-З, второй контактор с за шпсающими контак- таг Ж 6 и 1}азьа-.я :ающимк контактами 7 и З, формй::::-онатепь 9 импульсов, не- нолннтелыЕЫй элемент ТО и узел 11 контро:ш синхронизма 3 вьтолненныуг Е В11д.е дЕа, четьфех элементов 2й 12,.24,, элемента /ШИ 13 и двьгк. блоков 14 и 15 дискретного коя- трояй фазь напряжения.

Статоркяя обмотка электродвигателя 1 через зa lыкaющиe контакты 2 первого контактора соединена с зажимаш дпя подк.8очения к основном ; источнику питания S: а через замьосающие контакты 6 второго контактора соединена с залсима - для подк.гаочения к резерв- Ho. источнику питания, входы первого блока 14 дискретного контроля фазы напряжения чарез попарно последо- .вательно соединенные первые размыка- 2«дие контакты 3 и 7 первого и второ5

0

0

5

0

го контакторов соединены с зажимами для подключения к резервному источнику питания, входы второго блока 15 дискретного контроля фазы напряжения через попарно последовательно соединенные вторые размыкающие контакты 4 и 8 первого и второго контакторов соединены с выводами статорной обмотки электродвигателя 1, Выходы первого и второго блоков 14 и 15 дискретного контроля фазы напряжения соединены соответственно;,-; с первь5ми и вторыми входами соответствующих элементов 2И 12,1-12„24, которых подключены к входам элемента ИЛИ 13, выход которого через форшгоователь 9 импульсов соединен со входом исполнительного элемента 10,

Каждый из блоков 14 и 15 дискретного контроля фазы напряжения составлен (фиг,2) из двух трехфазных трансформаторов , 16 и 17 фазных и линейных напряжений,двенадцати усилителей- формирователей 18,, шести фа- зосдвигающнх элементов 19.1-19,6 и дешифратора 20, выходы которого образуют выходы блока дискретного комт- роля фазы напряжения, Зажимг. первичных обмоток трехгразных трансформаторов 16 и М о.бъе.пдчкены и образуют входы блока йяскретного контроля фазы напряжегшя, усшштелей- форм}-троватйлей i 8.1-- i 8.12 соединены со нходамн дешифратора 20, входы шес7а усилиталей форм п-. О8ателай 18.1- 18.6 непосредственноS а входы состав- гЕ:Ж усилителей-фор - ирователей 13.7- через фазосдвигающие элекеыты i9,,6 подкл:очены i: зажимам ято- рнчньк обкоток траксфсрматоров 7и 16.

,14

Дешифратор 20 осуществляет преобразование двенадцатиразрядного входного кода в гигнал высокого уровня на одном из 24 своих выходов в соответствии с алгоритмом, приведенным в таблице истинности, и может быть построен на логических элементах типа 2И и НЕ.

Исполнительный элемент 10 состо- ит из элемента 2И 21, управляемого ключа 22 и обмотки 23 второго контактора с блок- контактом 24. ,

Электропривод работает следующим образом.

При отключении электродвигателя 1 от основного источника питания ввиду его неисправности первый контактор и его замыкающие контакты 2 отключаются и все размыкающие кон- такты 3-5 переходят в нормальное положение. Так как второй контактор не включен, то его контакты 6-8 находятся в нормальном положении. На второй вход элемента 2И 21 с источника питания через контакт 5 подается сигнал, подготавливающий исполнительный элемент 10 к работе.

На вход исполнительного элемента 10 (на первый вход схемь 2И 21) мо- жет быть подан импульсный сигнал с формирователя 9 импульса, в случае если фаза вращающегося вектора напряжения резервного источника питания, контролируемая блоком 14, и фаза вращающегося вектора затухающей ЭДС статора электродвигателя 1, контролируемая блоком 15, будут отличаться на угол, равньй 180 , т.е. находиться в противофазе.

Рассмотрим работу блока 15 дискретного контроля фазы.

При отключении электродвигателя 1 от источника питания затухающее магнитное поле вращающего ротора на- водит в фазньк обмотках статора ЭДС, которые затухают по амплитуде и по частоте. Во вторичных обмотках трансформаторов 16 и 17 возникают симметричные затухающие фазные напряже- кия U;,Ue, Uc , и линейные напряжения UCA сдвинутые по фазе на 30° (фиг.З), Фазные и линейные напряжения поступают на усилители-формирователи 18.1-18.6, на выходе которых

получаются прямоугольные импульсы

U.-Ug с длительностью полупериода соответствующих напряжений. Импульсы имеют только положительную полярность. Г115ямоугочьные импульсы поступают на входы 1-й и 6-й др.пшфратора 20, В то же время фазные и линейные напряжения ид, U, U, идд , Ugc , - сд поступают на соответствуюи1ие фаэо- сдвигаюигне элементы 19,1-19,6, UJ-U, - поступают на уснлптели-формирователи 18.7-18.12, с выходов которьк прямоугольные импульсы напряжений ,. поступают на дополнительные 6 входов дешифратора 20. При этом, в каждую 1/24 часть периода на одном из выходов У( де1Ш1фратора 20 появляется

сигнал 1

соответствующий прохождению вращающегося результирующего вектора ЭДС электродвигателя одной из 24-х зон пространства в зазоре электродвигателя 1 в пределах двойного полюсного деления. Если условно принять за начало отсчета зон начало положительной полуволны ЭДС обмотки фазы .А - Ид, то каждьш сигнал . из 24-х будет отражать определенное дискретное значение фазы результирующего вектора ЭДС электродвигателя 1 в некоторой неподвижной системе координат. Ширина каждой зоны составО

ляет 360 ; 24 15 и поэтому точо

ность контроля составляет 15 ,

На фиг. 4 показаны комбинации кодов, соответствующие 1,2,3,,..,24 зонам контроля фазы вектора ЭДС, составляющие 15 , Такш-5 образом, блок 15 контролирует фазу вектора ЭДС статора электродвигателя 1.

Чтобы при подключении электродвигателя t к резервному источнику ударные токи и моменты бьши минимальнЫ7 ми, чтобы вектор напряжения источника и вектора ЭДС электродвигателя 1 в момент подключения находились в противофазе, т.е. в зонах, сдвинутых друг относительно друга на 180°. Момент, когда векторы ЭДС электродвигателя 1 и напряжения источника находятся в противофазе,контролирует узел 11 контроля синхронизма. Для этого на входы элемента 2И 12.1- 12.24. подаются сигналы с выходов блоков 14 и 15 - У,-У44 и у ,-у . Причем, на К-ую схему 2И подаются сигналы по следующему закону:

при К 1,2,...12, если у - выход блока 13, то у К + 12;

при К 13,14,...,24, если у, - выход блока 13, тоу К- 12, т.е. сдвинуты на 12 зон.

10

15

точностью

15° отиоси20

51403312

Б этом случае, если векторы ЭЛС электродвигателя 1 и напряжения источника , будут находиться в противо- азе при нахождении вектора в любой з 24-х зон, на входах соответству- яцей схемы 2И 12 возникает сигнал который через элемент ИЛИ 13 оступает на формирователь импульса 9j который формирует импульс нужной лительности. Импульс с формироватея 9 поступает на вход элемента 2И 21 исполнительного элемента 10; и на вход ключа 22. Ключ 22 открьшается, одает напряжение на обмотку 23 вто рого контактора, который своими кон- актами 5 подключает электродвигатель 1 к резервному источнику питания в аиболее благоприятный момент с точ- ки зрения уменьшения ударных токов моментов, блок-контакт 24 второго контактора обеспечивает блокировку питания обмотки 23, контакты 7 и 8 отключают блоки 15 и 14 от сети.

Таким образом, изобретение позво ляет обеспечить переключение электродвигателя с основного источника питания на резервный с синхронизации не хуже тельио оптимального положения фазЫг л7К ГО эоз ЭДС электродвигателя и на- иряжения резервного источника, что позволяет существаннс снизить ударные токи и моменты прк переключении яо сравнению с известным устройством и .с.оответсгвенно повысить надежность электропривода. Кроме того, улучшаются .мэ.ссогабаритные показатели устройства, так как силовое обору дование и пускосая аппаратура выбираются, всходя из значеняя ударных токов,,

25

30

35

ре та по пи те ти пу вы эл ть ди с вы ди со фо ни те

и зу ро ны ма ют фа фо де фо вх ва ты мо го ро ве ми хо эл вх ды ля по ра ро ем то ди .че |не :Пе :Не эл

Ф о р м :v л а изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный- трехфазный злектродЕигатель, два контактора с 3af-aiKaKmvwK и размыкающига-з контак- rants, узел контроля синхронизма, ислолкителькый элемент, статорная обмотк-я эяектроднигателя через эа- гф15;я:ающие контакты первого контактора соединена с захшмами для подключения к ocHoBHc sy источнику питания S а че0

5

3312

б

рез замыкающие контакты второго контактора соединена с зажимами для подключения к реэе|)вному источнику питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен формирователь импульсов, узел контроля синхронизма выполнен в виде двадцати четырех элементов 2И5 элемента ИЛИ с двадцатью четырьмя входами и двух блоков дискретного контроля фазы напряжения с тремя входами и двадцатью четырьмя выходами каждый, каждый из блоков дискретного контроля фазы напряжения составлен из двух трехфазных трансформаторов фазных и линейных напряжений, двенадцати усилителей-формирователей, шести фазосдвигающих элементов

5

0

5

O

и дешифратора, выходы которого образуют выходы блока дискретного контроля фазы напряжения, зажимы первичных обмоток двух трехфазных трансформаторов попарно объединены и образуют входы блока дискретного контроля фазы напряжения, выходы усилителей- формирователей соединены с входами дешифратора5 входы шести усилителей- формирователей непосредственно, а входы остальные: усилителей-формирователей через фазосдвкгающие элемен ты подключены к зажимам вторичных обмоток трансформаторов, выходы первого и второго блоков дискретного контроля фазы напряжек1-ш соединены соот-. ветственно с; первыми и BTopbnv H входами соответствующих элементов 2И, выходы которых подключены к входам элемента; ИЛИ, которого через формирователь импульсов соединен с входом исполнительного элемента, входы первого блока дискретного контроля фазы напряжения через попарно- последовательно соединенньш первые размыкающие контакты первого к второго контакторов соединаны с зажимаем для подключения к резервному v°c- точнику гштания, входы второго блоча дискретного контроо ш фазы напряження .через попарно-исследозательно соеди- |ненныа вторьте разиьжагащие контакт,-. :Первого н второго контакторов соеди- :Нены с пыводамк статорной обмотки элактродЕЯ гател-Ч „

Зоны ffOA/fftflff/f

rt ArmmiS i f i

i/J И У I I i I I I I I I

t