Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности Советский патент 1988 года по МПК H02P1/54 

Изобретение относится к. электротехнике и монет быт использовано в электроприводах с источником ограниченной мощности

Цель изобретения - повышение быстродействия,

I На фиг. показан один из возможны вариантов построения электропитания устройства, реаиизуи его способ пуск группы асинхронных двигателей от ис- .точника ограниченной мощности; на 1ФИГ.2 - схема коммутационного блока; |на фиг.З - 5 - временные диаграммы, пояснякщие работу устройства,

Устройство для пуска группы из п асинхронных двигателей 1 от источника ограниченной мощности с основной шиной 2 питания, шиной 3 питания, :электрически связанных с двигателями посредством п коммутационных бло- ков 4, Между основной 2 и дополни- :.тельной 3 шинами питания включен то- коограничивающий элемент 5 и параллельно ему реле 6 напряжения, В цепь питания основной шины . включен датчик 7 тока, выход которого соединен с одним из входов блока 8 сравйения, другой вход которого соединен с первым источником 9 опорного напряжения а выход - с входом интегратора 10. Выход последнего соединен с одним из входов сумматора 11, другой вход которого соединен с вторым источником 12 опорного напряжения, а выход - с входом формирователя 13 управлякяцих сигналов, выход которого подключен к управляющему входу токоограничива- ющего элемента 5, Цель сброса интегратора 10 ориентируется размыкающим контактом 1.4 реле 6 напряжения, Вход синхронизации формирователя 13 управляющи х сигналов соединен с точками подключения токоограничивающего элемента 5 к основной 2 и дополнительной 3 шинам питания.

Каждый из п коммутационных блоков 4 содержит контактор 15 с силовыми контактами 16 и блок-контактами 17- 19, промежуточное реле 20 с контактами 21 и 22, контактор 23 с силовыми контактами 24 и блок-контактором 25, КажДЬ1й коммутационный блок 4 содержит кнопки Пуск 26 и Стоп 27, Реле 6 напряжения связано с коммутационными блоками 4 посредством пере- ключающего контакта 28, который выполнен без раз1-1ыкания цепи. Положение контактов 14 и 28 реле 6 напря

5

0

г

0

5 О

5

0

5

жения (фиг,1 и 2) соответствует та- режиму работы системы электроснабжения, когда напряжение между основной и дополнительной шинами питания меньше наперед заданного значения,

В формуле

p(t)fU«- Kj ()dt

о

где t - время, отсчитьшаемое от момента начала пуска;

К - коэффициент пропорциональности;

jUo - начальное значение тока на управляющем входе токоограничивающего элемента,

форма представления величин /и (t), л(о, а также размерность величины К . зависят от конкретного исполнения токоограничивающего элемента,

Токоограничивающий элемент 5 (фиг,1) представлен в виде реактора с регулируемой величиной индуктивности. Регулирование индуктивности производят путем изменения угла проводимости тиристоров, включенных встречно-параллельно обмотке управления реактора элемента 5, При угле управле-. ния oi ii /2 (фиг,3) тиристоры закрыты, ток через обмотку управления не протекает и индуктивность элемента 5 максимальна. При сдвиге импульсов в сторону опережения через обмотку насьщения начинает протекать ток, который насыщает магнитопровод реактора, и оказьшается минимальным при bi О (фиг,3), В этом случае величина индуктивности элемента 5 практически равна индуктивности рассеяния реактора.

Таким образом, закон управления пуском двигателя по предлагаемому способу для данного типа токоограничивающего элемента 5 (фиг,) имеет вид

С- .

/ (,.„..- Drft

c(t) 5

Макс

где |u(t) ei(t)

угол подачи отпира- кяцих импульсов на тиристоры токоограничивающего элемента 5;

(Uo - угол управления тиристорами, при котором индуктивность токоограничивающего

К реактора максимальна (т.е. тиристоры не отпираются)j коэффициент пропор- циональности, связы- вающий скорость изменения угла запирания Ы- с разностью

допустимого 1;цдкс 0

и текущего I значений тока основной шины 2 питания.

Коэффициент К имеет размерность (град/А). Величина коэффициента К вы-. 15 бирается из следующих сообра сений. Для обеспечения быстродействия изменения величины сопротивления токоог- раничиваюцего элемента 5 во время пуска двигателя необходимо, чтобы постоян-20 ная .времени интегрирования Т была по меньшей мере на порядок ниже, чем время запуска t самого быстро- разгоняющего двигателя. А так как коэффициент К представляет собой 25 фактически постоянную интегрирования, то

1

1

и (0,05-0,l)t

.(10-20)t

где С RC для схемы интегрирования, показанной на фиг.1.

Запуск двигателей осуществляют

следующим образом. I

При нажатии на кнопку запитьшается обмотка контактора 15, который силовой группой контактов 16 подключает двигатель 1 к дополнительной шине 3 питания, а контактом 17 подготавливает цепь самоблокировки. Кроме того, замыкается контакт 18 в цепи питания обмотки промежуточного реле 20 и размыкается контакт 19 в цепи питания обмотки контактора 23, Лосле подключения двигателя 1 к дополнительной шине 3 на токоограничи- вакщем элементе 5 появляется разност потенциалов, которая вызывает сраба- тьшание реле 6 напряжения. Контакт 28 этого реле размыкает цепи питания кнопок Пуск 26 коммутахдаонных блоков 4 остальных двигателей 1 и обеспечивает токопротекание через контакты 17 и 18 контактора 15. Последний становится на самоблокировку контактом 17, а конт;1ктом 18 подключает обмотку реле 20 к источнику питания. Реле 20 контактом 21 встает на само

0

15 2025

30

35

4(Э

45

50

55

блокировку, л контактом 22 подготавливает цепи питания, обмотки контактора 23. Такое состояние цепей релейной автоматики существует до тех пор, пока в процессе разгона двигателя 1 напряжение методу основной 2 и дополнительной 3 шинами не уменьшится до наперед заданного значения, которое определяется порогом отпускания реле 6 напряжения. В этом случае контакт 28 реле 6 возвращается в указанное на фиг.2 положение, размыкая цепь питания обмотки -контактора 15 и подготавливая цепь включения контактора 23. Пйсле отключения контактора 15 его блок-контакт 19 замыкается, вызывая срабатьшание контактора 23. Двигатель 1 отключается от дополнительной щины 3 и посредством силовых контактов 24 контактора 23 подключа ется к основной шине 2. С помощью блок-контактов 25 контактор 23 встает на самоблокировку и остается во включенном состоянии до нажатия кнопки Стоп 27, при нажатии на которуто разрываются цепи питания реле 20 и контактора 23, после чего двигатель

1контактами 24 отклоняется от шины

2питания.

Напряжение на дополнительной шине

3регулируется с помощью токоограни- чивающего элемента 5, выполненного

в виде реактора с магнитопроводом, одна из обмоток которого включена : между основной . и дополнительной 3 шинами питания, а другая замкнута тиристорным ключом.

В начальный момент пуска двигателя 1 угол управления об тиристорами полупроводникового ключа равен об п /2, что обеспечивается сбросом интегратора 10 посредством нормально замкнутого контакта 14 реле 6 напряжения. В этом случае величина проводимости реактора и, следовательно, напряжение на статорных обмотках двигателя 1 минимальны. Импульсы управления тиристорным ключом элемента 5 вырабатьюаются формирователем 13 управляющих сигналов (в котором может быть использован, к примеру, вертикальный принцип управления). Выход- НЫ9 импульсы формирователя 13 за- синхронизированы от напряжения на обмотке токоограничивающего элемента 5. Значение угла об зависит от величины напряжения, подаваемого на информационный вход формирователя 13. При

.нулевом выходном напряжении интегратора JO, что имеет место в начальный мойент пуска, на вход формирователя

14292646

точника и вследствие этого позволяет изДежать токовых перегрузок источника ограниченной мощности при пуске

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с источником ограниченной мощности. Пелью изобретения является повьппёние быстродействия. Указанная цель достигается тем, что согласно способу пуска группы асинхронных двигателей от источника ограниченной мосщости с основной и дополнительной шинами питания двигатели на время пуска подключают к дополнительной шине питания, напряжение на которой регулируют с помощью токоог- раничивакщего элемента, включенного между основной и дополнительной тина-. ми питания, а по окончании пуска двигатель переключают на основную шину питания, дополнительно измеряют .величину тока основной шины питания и напряжение на токоограничивающем элементе, причем сигнал на управляющем входе токоограничивающего элемента изменяют с течением времени в соответствии с соотношением (U(t) |U,- К| (I,,,- I)dt где t - время, отсчитьгоаемое от момента начала пуска очередного двигателя, (Up, (u(t) - соответственно начальное и текущее значения тока на управляющем входе токоограничиватще- , го элемента; К - коэффициент пропорциональности, I соответственно допустимое и текущее значения тока основной шины питания, при этом переключение двигателя с дополнитель- ной шины питания на основную производят в тот момент, когда напряжение на токоограничивающем элементе становится меньше наперед заданного значения. 5 ил. 2 sfi (Л 4 ГчЭ СО 05

13 подается выходное напряжение сумма-с двигателя от нагруженного источника

тора 11, пропорциональное только величине сигнала второго источника 12 опорного напряжения, величина которого должна соответствовать значению ot f гГ/2, Затем по мере разгона дви- 10 га геля происходит изменение v (t) в знзисимости от разности допустимого и текущего I значений тока ос- нозной шины 2 питания. Выделение вели- чпаы производится датчиком 7 тока и 15 подается на один из входов блока 8 ср|авнения, на другой вход .которой поЬтупает сигнал, пропорциональный зн ачению 1„д,, и полученная разница Ijg - I является входным сигналом 20 дл|я интегратора 10. Последний выраба- ты|вает изменяющийся -с течением време- Н1 от нулевого до максимального значе- Н1Ф1 сигнал и (t) , которьй равен

fc .25

U(t) - Kj (I,- I)dt,

и также исключать необоснованное затягивание разгона двигателя при пуск его от источника, работающего с нагрузкой много меньшей, чем его номинальная мощность.

Формула изобретения

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограни ченной мощности с основной и дополнительной шинами питания и токоограни- чивающим элементом, включенным между ними, при котором группу электродвигателей подключают к дополнительной шине питания, изменяют ток на управ- лянщем входе токоограничивающего элемента, а по .окончании пуска группу электродвигателей переключают на основную шину питания, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния быстродействия, измеряют величину тока основной шины питания и напряжение на токоограничивающем элементе.

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограни ченной мощности с основной и дополнительной шинами питания и токоограни- чивающим элементом, включенным между ними, при котором группу электродвигателей подключают к дополнительной . шине питания, изменяют ток на управ- лянщем входе токоограничивающего элемента, а по .окончании пуска группу электродвигателей переключают на основную шину питания, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния быстродействия, измеряют величину тока основной шины питания и напряжение на токоограничивающем элементе.

где - постоянная интегрирования. Максимальное значение (при входе интегратора в зону насьпцения) долж-30 указанное изменение тока на управ- но быть равно напряжению второго ис- ляющем входе токоог раничивающего элеточника 12 опорных напряжений. Тогда на выходе сумматора 11 уровень сигна- Лс1 равен нулю, что соответствует значению eii О, и, следовательно, макси- мешьной величине проводимости токоограничивающего элемента 5,

Порог отпускания реле 6 напряжения выбирают равным величине падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния реактора при протекании по нему номинального тока наиболее мощного двигателя при полной загрузке : последнегоо В этом случае двигатель практически модао считать разогнавшим ся до номинальной скорости вращения. Таким образом, предлагае11ый спо- c(D6 пуска группы асинхронных двигателей обладает возможностью непрерьшно- го слежения за степенью загрузки ис- точника ограниченной мошдости и регулирования пускового тока двигателя в зависимости от запаса мощности иси также исключать необоснованное затягивание разгона двигателя при пуске его от источника, работающего с нагрузкой много меньшей, чем его номинальная мощность.

Формула изобретения

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности с основной и дополнительной шинами питания и токоограни- чивающим элементом, включенным между ними, при котором группу электродвигателей подключают к дополнительной . шине питания, изменяют ток на управ- лянщем входе токоограничивающего элемента, а по .окончании пуска группу электродвигателей переключают на основную шину питания, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния быстродействия, измеряют величину тока основной шины питания и напряжение на токоограничивающем элементе.

указанное изменение тока на управ- ляющем входе токоог раничивающего элемента производят по закону t

ju(t) po-Kj(i,,- Ddt,

о

где t

|U,,ju(t)время, отсчитьшаемое от момента начала пуска двигателя;

соответственно начальное и текущее значения тока, а на управляющем входе токоограничивающего элемента;

коэффициент пропорциональности;

соответственно допустимое и текущее значения тока основной шины питания. Переключение группы электродвигателей на основную шину питания производят в тот момент,, когда напряжение на токоограничивающем элементе становится меньше заданного значения.

гла КС

К ,1 9iiz. 1

fpn2.2

ж/г 3t зл/2 ос я/г

fpu2.5

/

УС/2 П .5ЯГ/2

«х. гЛ