Способ пуска асинхронного электродвигателя от автономного инвертора тока Советский патент 1988 года по МПК H02P7/42 

ts9

Од

, I Изобретение относится к электро- т ехнике и может быть использовано в :|лектроприводах, питаемых от автоном ых инверторов.тока. I Целью изобретения является умень- Цение энергозатрат. I На фиг.1 представлена схема уст- Юйства, реализующего способ пуска { Синхронного двигателя; на фиг.2 - с:хема блока управления системой электропитания с

Устройство для пуска асинхронного ;вигaтeля 1 содержит автономный ин- lepTop 2 тока с блоком 3 формирова- г:ия импульсов управления, основной и ;,ополнительной батареями 4 и 5 ком- ьгутирующих конденсаторов, датчик 6 1 :оммутационной устойчивости, подключенный к выходнБт выводам инвертора 2, а информационным входом соединенный с блоком 3 формирования импульсо управления, генератор 7 импульсов за эталонной длительности, вход которого соединен с блоком 3 формирования импульсов управления, а выход подклю ен к одному из входов схемы 8 сравнения, другой вход которой соединен с выходом датчика 6 коммутационной устойчивости. Выход схемы 8 сравне Н;ия подключен к неинвертирующему вхо л;у интегратора 9, инвертирующий вход которого заземлен, а выход соединен с инвертирующим входом сумматора 10,

также контакт 32 реле 16 и контактьг 33 и 34 реле 17.

Запуск электродвигателя осуществляют следугадим образом.

При нажатии на кнопку Пуск 18 включается контактор 20, силовой группой контактов 21 подключает к выходу инвертора 2 дополнительную конденсаторную батарею 5, блок-контактом 22 встает на самоблокировку, а блок-контактом 23 подключает катушку 24 реле времени к шинам питания. По истечении выдержки времени, необходимой для протекания переходного процесса подключения дополнительной конденсаторной батареи, реле времени контактом 25 сбрасывает интегратор 9 в нулевое состояние, а контактом 26 подготавливает цепЬ питания контактора 27. После сброса интегратора 9 в нулевое состояние на инвертирующем выходе сумматора 10 появляется нулевой уровень напряжения, на выходе элемента 10 в этом случае сигнал будет равен величине напряжения jU, которая преобразовывается преобразователем напряжение - частота 11 в ,.

сигнал с частотой f, равной верхнем пределу частоты инвертора 2. Этот сигнал поступает на информационный вход блока 3 формирования импульсов управления, которьй вырабатывает последовательность управлякнцих импульсо

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, питаемых от автономных инверторов тока. Цель изобретения является умень шение энергозатрат. Способ пуска асинхронного электродвигателя позволяет осуществлять быстрый пуск двигателя при ограниченной величине емкости пусковой батареи коммутирующих .конденсаторов. Для этого после подключения пусковой батареи к выходу инвертора повышают его частоту до верхнего предела, после чего производят подключение двигателя. Понижение частоты инвертора вплоть до номинальной производят по мере разгона двигателя в зависимости от превьшения текущего значения угла запирания тиристоров инвертора над наперед заданным значением. Отключение пусковой батареи производят в случае достижения частоты номинального значения и превышения разности текущего и наперед заданного значений угла запирания величины, гарантирукицей коммутационную устойчивость инвертора при отключении пусковой батареи. 2 ил. (Л

на неинвертирующий вход которого по--, инвертора 2, и частота последнего

Дается сигнал jU , соответствующий laкcимaльнoй частоте инвертирования Выход сумматора 10 подключен ко преобразователя напряжение частота 11, выход .которого соединен с Q информационным входом блока 3 формирования импульСов управления. В систему электропитания входят также два ij;oporoBbix элемента 12 и 13, первый

возрастает до верхнего предела. С нал jU |U является порогом сраб тывания для порогового элемента 1 который, воздействуя на исполнител ный элемент 15, подключает промежу точное реле 17. Последнее своим ко тактом 24 замыкает цепь питания к тушки 27 контактора, который силов группой контактов 28 подключает дв

Йз которых подключен к выходу схемы В ., гатель 1 к выходу инвертора 2,

фравнения, второй - к выходу сумма- фора 10. Выходы пороговьпс элементов 12 и 13 соединены соответственно с ходами исполнительных элементов 14 М 15, в состав которых входят проме- |суточные реле 16 и 17. Блок управле- 1(1ия системой электропитания содержит Кнопки Пуск, 18 и Стоп 19, кон- taKTop с катушкой 20 с силовой груп- 1ой контактов 21 и блок-контактами и 23, реле времени с катушкой 24 ф контактами 25 и 26, контактор с ка- -ушкой 27 и с силовой группой контак- toB 28 и блок-контактами 29-31, а

50

55

блок-контактом 29 встает на самобл кировку. Таким образом, двигатель оказывается подключенным к автоном му инвертору, который работает н максимальной частоте, и батарея ко мутирующих конденсаторов которого имеет наибольшее значение. Начинае ся разгон двигателя, который проис дит тем быстрее, чем раньше систем управления сведет частоту инвертор 2 к номинальной частоте двигателя Скорость этого процесса ограничива ется необходимостью поддержания ко мутационной устойчивости инвертора

возрастает до верхнего предела. Сигнал jU |U является порогом срабатывания для порогового элемента 13, который, воздействуя на исполнительный элемент 15, подключает промежуточное реле 17. Последнее своим контактом 24 замыкает цепь питания катушки 27 контактора, который силовой группой контактов 28 подключает дви0

5

блок-контактом 29 встает на самоблокировку. Таким образом, двигатель 1 оказывается подключенным к автономному инвертору, который работает на максимальной частоте, и батарея коммутирующих конденсаторов которого имеет наибольшее значение. Начинается разгон двигателя, который происходит тем быстрее, чем раньше система управления сведет частоту инвертора 2 к номинальной частоте двигателя 1. Скорость этого процесса ограничивается необходимостью поддержания коммутационной устойчивости инвертора 2,

314102614

т.е. создания такого баланса реактив- саторная батарея 5 может оставаться ной мощности в выходной цепи инверто- подключенной к выходу инвертора 2.

ра 2, при котором в любой момент текущее значение времени восстановления запирающих свойств тиристоров было бы не меньше времени f , гаранитирую- щего надежное восстановление запирающих свойств вентилями инвертора. ТеПри наличии избытка реактивной мощности емкостного характера значение О - , превышает порог срабатывания элемента 12 и реле 16 контактом 3.2 разрывает цепь питания катушки 20 контактора, которьй в свою очередь силовой группой контактов 21 отключает дополнительную конденсаторную батарею 5. Контакт 31 контактора с катушкой 27 выполнен с задержкой на размыкание для исвутючения понижения

кущее значение времени восстановления 1}, выделяемое датчиком 6 коммутационной устойчивости, сравнивается в схеме 8 сравнения с наперед заданным значением времени S, вырабатываемым генератором импульсов эталонной длительности 7, и разность D - о подается на неинвертирующий вход интегратора 9. После размыкания контакта 25 вследствие отключения катушки 24 реле от шин питания блок-контактом 31 контактора с катушкой 27 интегратор 9 начинает реализовать функцию t

fx (t) J (и -,)dt

о

Значение |u (t) поступает на инвертирующий вход сумматора 10, который реализует функцию

|M(t) |Uo - fx (t)

Преобразователем напряжение - частота формируется сигнал

f(t) f, - К J сг -, )dt,

о направляющий информацию в блок 3 фор

мирования импульсов управления. При входе интегратора 9 в зону насыщения на выходе сумматора 10 присутствует сигнал L, величина которого соответствует номинальной частоте двигателя. Эта величина ju в то же время является порогом отпускания порогового элемента 13, реле с катушкой 17 отключается и контактом 33 размыкает одну из трех параллельно включенных цепочек.

питакщих контактор 20. Вторая цепочка 45 двигателя от автономного инвертора

уже к этому времени разомкнута контактом 30 контактора 27. Катушка 20 контактора остается подключенной к и источнику питания только через контакт 32 промежуточного реле 16. Последнее включается в том случае, когда величина С п станет вьш1е порога срабатывания порогового элемента 12. Порог срабатывания элемента 12 выбирается с тем условием, чтобы при отключении дополнительной конденсаторной батареи 5 не нарушалась коммутационная устойчивость инвертора 2. При необходимости дополнительная конден

При наличии избытка реактивной мощности емкостного характера значение О - , превышает порог срабатывания элемента 12 и реле 16 контактом 3.2 разрывает цепь питания катушки 20 контактора, которьй в свою очередь силовой группой контактов 21 отключает дополнительную конденсаторную батарею 5. Контакт 31 контактора с катушкой 27 выполнен с задержкой на размыкание для исвутючения понижения

частоты инвертора 2 при отключенном двигателе 1.

Таким образом, предлагаемый способ пуска асинхронного двигателя от автономного инвертора тока отличается от прототипа возможностью выполнения дополнительной конденсаторной батареи значительно меньшей установленной мощности. Соответственно меньших номиналов следует выбирать и коммутаци-

онную аппаратуру, а токоограничиваю- щие элементы при определенном соотношении емкостей основной и дополнительной конденсаторных батарей можно, не устанавливать совсем.

В то же время данный способ позволяет осуществлять пуск двигателя в достаточно короткий промежуток времени благодаря наличию известного избытка реактивной мощности емкостного характера, а также непрерывному слежению за запасом коммутационной устойчивости инвертора и передаче максимально возможной мощности двигателю в зависимости от величины этого запаса.

Формула изобретения

Способ пуска асинхронного электротока с дополнительной конденсаторной батареей, при котором перед включением асинхронного двигателя к выходу инвертора подключают дополнительную

конденсаторную батарею, о т л и ч а- ю щ и и с и тем, что, с целью уменьшения энергозатрат, после подключения дополнительной конденсаторной батареи повьш1ают частоту инвертора до

верхнего предела, после чего.подключают двигатель к выходу инвертора, при этом контролируют величину текущего значения времени восстановления запиракицих свойств вентил ей инверто51

, сравнивают ее с наперед заданной величиной времени восстановления и осуществляют понижение частоты инвар- ора до номинальной по закону t

f(t fp -.К J СС --fg )dt,

о

де t - время, отсчитываемое от момента начала пуска

fо - верхнее предельное значение

частоты инвертирования; К - коэффициент пропорциональности J

102-61

Р, - соответственно текущее и на-- перед заданное значение времени восстановления запирающих свойств тиристоров инвертора,

отключение дополнительной конденсаторной батареи производят при достижении частоты инвертирования номи- jQ нального значения и превышения разности текущего и наперед заданного значения угла запирания величины, гарантирующей коммутационную устойчивость инвертора при отключении дополнительной конденсаторной.батареи.

Редактор Н.Горват

Составитель Е.Перемыслова

Техред л.Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 3495/57

Тираж 583

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

фиг.2

Подписное