Электропривод переменного тока Советский патент 1989 года по МПК H02P5/40 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах грузоподьемных кранов, механизмов передвижения коксовых машин, механизма выталкивания кокса, винтового конвейера подачи

шихты и др.

Цель изобрет ения - повышение точ-- ности регулирования частоты вращения электродвигателя и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 показана схема электропривода; на фиг. 2 - механические характеристики.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с добавочными резисторами в цепи ротора, тиристорный коммутатор 2 в цепи ротора, управляющий вход кокомандоаппарата 6 подается задающее напряжение на прямые входи компараторов 4 и 9. Так как напряжение ид датчика 7 частоты враш,ения, поступаю щее на инверсные входы компараторов 4 и 9, меньше напряжения задания

(и

АС

10

20

30

35

торого подключен к выходу формирователя 3 импульсов, первый компаратор 4, реверсивный коммутатор 5 в цепи статора электродвигателя, командоап- парат 6, датчик 7 частоты вращения электродвигателя, выполненный в виде 25 тахогенератора, делитель 8 напряжения, входом подключенный к выходу , датчика 7 скорости и к инверсному входу первого компаратора 4, второй компаратор 9 с петлей гистерезиса в характеристике срабатывания, инверсный вход которого соединен с выходом делителя 8 напряжения, а прямой вход соединен, с прямым входом первого комп аратора 4 и- с выходом Задание скорости компандоаппарата 6, реле, катушка 0 которого подключена к прямому выходу второго компаратора 9, одни выводы первых замыкающего и размыкающего контактов реле подключены 40 к выходу Вперед командоаппарата 6, а другие выводы - соответственно к входам реверсивного коммутатора 5 Вперед и Назад, одни выводы вторых замыкакщего и размыкакщего 45 тактов реле подключены к выходу Назад командоаппарата (з, а их другие выводы - соответственно к входам реверсивного коммутатора 5 Назад .и Вперед, одни выводы третьих замы- Q кающего и размыкающего контактов реле подключены к входу формирователя. 3 импульсов, а их другие вьюоды соответственно к прямому и инверсному выпоступающего на прямые вхеды и ), то на их .прямых выходах появляются сигналы , а на инверсных - сигналы О. Реле с катушкой 10 включается. Замыкающие контакты реле подключают выходы Вперед, Назад командоаппарата 6 соответственно к 15 входам Вперед, Назад реверсивного коммутатора 5 и прямой выход компаратора 4 - к входу формирователя 3 импульсов. .Размыкающие контакты реле отключают выходы Вперед, Назад командоаппарата 6 соответственно от входов Назад, Вперед реверсивного коммутатора 5 и инверсный выход компаратора 4 от входа формирователя 3 импульсов. Схема готова к. работе.

При включении командоаппарата 6, например, в положение Вперед сигнал с его выхода Вперед через первый замыкающий контакт реле включает коммутатор 5, который подключает обмотки статора двигателя 1 к напряжению сети. На зажимах ротора появляется напряжение.

Сигнал 1 с прямого выхода компаратора 4 через третий замыкакщий контакт реле и формирователь 3 импульсов включает тиристорный коммутатор 2. Двигатель 1 разгоняется по механической характеристике 11 (фиг. 2). Напряжение Пд датчика 7 возрастает до величины напряжения задания Uj,, , при котором компаратор 4 срабатывает. На его прямом выходе появляется О, который отключает тиристорный коммутатор 2.

Под действием положительного (реактивного) момента нагрузки электропривод замедляет скорость. Когда напряжение на инверсном входе компаратора 4 станет меньше напряжения зада ния , на его прямом выходе снова появляется .сигнал 1, который повторно включает тиристорный коммутатор 2, и процесс повторяется.

Таким образом, электропривод раходам компаратора 4,55 отает в режиме Включено-отключено

работает следующим об- . ria регулировочной характеристике 12

разом.

При включении питания на схему управления с выхода Задйние скорости

t/C- А J о j t-ff-r . ----j-

(фиг. 2) в первом квадранте. Скорост колеблется около среднего значения, которое задается напряжением ко

730622

командоаппарата 6 подается задающее напряжение на прямые входи компараторов 4 и 9. Так как напряжение ид датчика 7 частоты враш,ения, поступаю щее на инверсные входы компараторов 4 и 9, меньше напряжения задания

(и

АС

10

20

30

35

25 4045Qпоступающего на прямые вхеды и ), то на их .прямых выходах появляются сигналы , а на инверсных - сигналы О. Реле с катушкой 10 включается. Замыкающие контакты реле подключают выходы Вперед, Назад командоаппарата 6 соответственно к 15 входам Вперед, Назад реверсивного коммутатора 5 и прямой выход компаратора 4 - к входу формирователя 3 импульсов. .Размыкающие контакты реле отключают выходы Вперед, Назад командоаппарата 6 соответственно от входов Назад, Вперед реверсивного коммутатора 5 и инверсный выход компаратора 4 от входа формирователя 3 импульсов. Схема готова к. работе.

При включении командоаппарата 6, например, в положение Вперед сигнал с его выхода Вперед через первый замыкающий контакт реле включает коммутатор 5, который подключает обмотки статора двигателя 1 к напряжению сети. На зажимах ротора появляется напряжение.

Сигнал 1 с прямого выхода компаратора 4 через третий замыкакщий контакт реле и формирователь 3 импульсов включает тиристорный коммутатор 2. Двигатель 1 разгоняется по механической характеристике 11 (фиг. 2). Напряжение Пд датчика 7 возрастает до величины напряжения задания Uj,, , при котором компаратор 4 срабатывает. На его прямом выходе появляется О, который отключает тиристорный коммутатор 2.

Под действием положительного (реактивного) момента нагрузки электропривод замедляет скорость. Когда напряжение на инверсном входе компаратора 4 станет меньше напряжения задания , на его прямом выходе снова появляется .сигнал 1, который повторно включает тиристорный коммутатор 2, и процесс повторяется.

Таким образом, электропривод ра55 отает в режиме Включено-отключено

ria регулировочной характеристике 12

t/C- А J о j t-ff-r . ----j-

(фиг. 2) в первом квадранте. Скорость колеблется около среднего значения, которое задается напряжением ко10

31473062

андоаппарата 6. При этом компаратор и, следовательно, реле остаются ключенными, так как напряжение Идц а инверсном входе компаратора 9, нимаемое с делителя 8, не достигает апряжения задания U, командоаппараа 6.

В случае изменения знака момента нагрузки с положительного на отрицательный скорость электропривода возрастает. Компаратор k и тиристорный коммутатор 2 отключаются. При дальнейшем возрастании скорости до величины cOj (фиг. 2) под действием отрицательного (активного) момента нагрузки напряжение Цд на инверсном входе компаратора 9, снимаемое с делителя 8, становится больше напряжения задания U , и он отключается.

На прямом выходе компаратора 9 появляется сигнал О и реле с катушкой 10 отключается. При этом сигнал Вперед командоаппарата 6 через первый размыкающий контакт переключает ком мутатор 5 с направления Вперед в

15

ск ш к в ш н м л

20

- 25

направление Назад, а сигнал 1 с инверсного выхода компаратора 4 через третий.размыкающий контакт и формирователь 3 включает тиристорный коммутатор 2.

Двигатель 1 переводится в режим противовключения и тормозится по характеристике 13 (фиг. 2) до скорости, определяемой напряжением задания и,, командоаппарата 6. Компаратор 4 срабатывает, на его инверсном выходе появляется сигнал О и коммутатор 2 размыкает цепь ротора.

Под действием отрицательного (активного) момента нагрузки электропривод снова увеличивает скорость. Когда напряжение Од на инверсном входе компаратора 4 станет больше напряжения задания U,c его инверсном выходе появляется сигнал 1, который снова включает тиристорный коммутатор 2, и процесс повторяется.

Таким образом, электропривод работает в режиме Включено-отключено, на регулировочной характеристике 12 во втором квадранте (фиг. 2). При этом компаратор 9 и, следовательно, реле с катушкой 10 остаются отключенными, что обеспечивается наличием петли гистерезиса в характеристике срабатывания компаратора 9.В случае изменения,знака нагрузки с отрицательного на положительный

35

40

45

50

55

30 Ф

скорость электропривода уменьшается. Компаратор 4 и тиристорный коммутатор 2 отключаются. При дальнейшем уменьшении скорости до ве.аичины и (фиг.2), когда напряжение ид„ на инверсном входе компаратора 9 становится меньше напряжения задания на величину петли гистерезиса в его характеристике, он срабатывает и на его прямом выходе появляется сигнал 1. Реле включается и переводит электропривод на регулировочную характеристику 12 в первом квадранте.

Работа электропривода в направлении Назад на регулировочной характеристике 14 (фиг. 2) происходит аналогично.

20

25

Таким образом, электропривод обеспечивает поддержание заданной скорости с высокой точностью при изменении знака нагрузки с положительного на отрицательный и наоборот за счет введения второго компаратора 9 с петлей гистерезиса в характеристике срабатывания, делителя 8 напряжения и реле с катушкой 10,

30 Форму

л а

изобретения

5

0

5

0

5

Электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором с добавочными резисторами в цепи рото- ра и тиристорным коммутатором, включенным по схеме треугольник в цепь роторной обмотки, управляющий вход тиристорного коммутатора подключен к выходу формирователя импульсов, первый компаратор, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения реверса и повьш1ения точности регулирования частоты вращения электродвигателя при переменной ..по знаку нагрузке, в него введены реверсивный коммутатор с входами Вперед и Назад и командоаппарат с выходами Вперед, Назад, и Задание скорости -, датчик частоты вращения электродвигателя, второй компаратор с петлей гистерезиса в характеристике срабатывания, делитель напряжения, входом подключенный к выходу датчика частоты вращения и к инверсному входу первого компаратора, реле с катушкой и тремя размыкающими и тремя замыкающими контактами, прямые входы

первого и второго компараторов соединены между собой и с выходом Задание скорости командоаппарата, а инверсный вход второго компаратора подключен к выходу делителя напряжения, катушка реле подключена к прямому выходу второго компаратора, одни выводы первых замыкающего и размыкающего контактов-реле подключены к выходу Вперед командоаппарата, а другие вывода - соответственно к входам реверсивного коммутатора Вперед и Назад, одни выводы вторых замыкающего и размыкающего контактов реле

подключены к выходу Назад командоаппарата, а их другие выводы - соответственно к входам реверсивного коммутатора Назад и Вперед, одни вывода третьих замыкакщего и размыкающего контактов реле подключены к входу формирователя импульсов, а их другие выводы - соответственно к прямому и инверсному выходам первого компаратора, выход реверсивного коммутатора подключен к фазам статорной обмотки электродвигателя, а вход предназначен для подключения к фазам

сети.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах грузоподъемных кранов, механизмов передвижения коксовых машин, механизма выталкивания кокса, винтового конвейера подачи шихты и др. Целью изобретения является повышение точности регулирования частоты вращения электродвигателя. Изобретение позволяет повысить надежность за счет того, что электропривод сохраняет работоспособность независимо от характера момента нагрузки - активного или реактивного. Сущность изобретения заключается в том, что в цепь ротора двигателя 1 включен тиристорный коммутатор 2 с релейной системой управления. Система управления содержит два компаратора 4 и 9, один из которых имеет гистерезисную петлю в характеристике срабатывания, другой - нет. Компаратор 9 управляет тиристорами коммутатора 2, компаратор 4 контролирует характер момента нагрузки косвенно через датчик 7 частоты вращения электродвигателя. При активном моменте нагрузки двигатель 1 переводится в режим противовключения и поддерживается заданная скорость. 2 ил.