Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК H02P7/36 

ние осуществляют по углу сдвига между током и напряжением при контроле подводимого к двигателю напряжения дополнительно при равенстве напряже ния, подводимого к двигателю, уставке и неравенстве нулю угла сдвига между током и напряжением, данный угол сдвига запоминают, угол управления симисторами фиксируют, при этом непрерывно сравнивают текущее и запомненное значения угла сдвига и если

они становятся отличными, формируют сигнал на полное открытие симисторов. Для реализации способа в устройство введены второй и третий элементы сравнения 13, 14, запоминающий элемент 8, формирователь 10 импульсов по перепаду, логический элемент НЕ 7 а блок 11 формирования сигналов управления симисторами коммутатора 2 выполнен с четырьмя входами. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей в режимах малых нагрузок. В способе управления асинхронным электродвигателем, при котором регулирование осуществляют по углу сдвига между током и напряжением при контроле подводимого к двигателю напряжения дополнительно при равенстве напряжения, подводимого к двигателю, уставке и неравенстве нулю угла сдвига между током и напряжением , данный угол сдвига запоминают, угол управления симисторами фиксируют, при этом непрерывно сравнивают текущее и запомненное значения угла сдвига и если они становятся отличными, формируют сигнал на полное открытие симисторов. Для реализации способа в устройство введены второй и третий элементы сравнения 13, 14, запоминающий элемент 8, формирователь 10 импульсов по перепаду, логический элемент НЕ 7, а блок 11 формирования сигналов управления симисторами коммутатора 2 выполнен с четырьмя входами. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов.

Целью изобретения является улучше- ние энергетических показателей в режимах малых нагрузок.

На чертеже представлена схема устройства для управления асинхронным электродвигателем.

Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки состоит в том, что фиксируют момент перехода через нуль тока и напряжения, определяют угол сдвига между током и напряжением, сравнивают его с уставкой по углу сдвига межг ду током и напряжением и в случае, если разница между текущим значением угла и его уставкой, по углу сдвига между током и напряжением равна нулю, угол открытия симисторов поддерживают равным текущему значению, производят сравнение текущего подводимого к двигатели напряжения с заданным минимально допустимым напряжением, соответствующим моменту опрокидывания эле ктродвигателя, и при неравенстве нулю разницы между текущим значением угла между током и напряжением и его уставкой и неравенстве нулю разницы между текущим значением напряжения и его заданным минимально допустимым значением увеличивают угол открытия симисторов до тех пор, пока не станет равной нулю либо разница между текущим значением угла сдвига между током и напряжением и его уставкой,, либо разница между текущим значением

5

0

0

напряжения и его заданным минимально допустимым значением, при равенстве нулю разницы между текущим значением напряжения и его заданным минимально допустимым значением и неравенстве нулю угла сдвига между током и напряжением угол сдвига между током и напряжением запоминается, угол открытия симисторов фиксируется и поддерживается постоянным, при этом непрерыв-л но во времени сравнивают текущее и запомненное значения угла сдвига межг ду током и напряжением и в случае, если текущее значение угла сдвига между током и напряжением становится отличным от запомненного, формируют управляющее воздействие на полное открытие симисторов, после чего регулирование возобновляют по вышеприведенному способу.

Устройство для управления асинхронным электродвигателем 1 с симисторным силовым коммутатором 2 в фазах статор ной обмотки содержит датчик 3 момента перехода через нуль напряжения, датчик 4 момента перехода через нуль то ка, датчик 5 угла сдвига между током и напряжением, датчик 6 напряжения, логический элемент НЕ 7, запоминающий элемент 8, управляемый ключ 9, формирователь 10 импульсов по перепа,- ду, блок 11 формирования сигналов управления симисторами, первый, второй и третий элементы 12, 13, 14 срав-i нения. Входы датчиков 3,4 моментов перехода через нуль напряжения и тока предназначены для подключения к одной из фаз.источника питания, а выходы

датчиков 3, 4 подключены к входам датчика 5 угла сдвига между током и

напряжением, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов 13, 14 сравнения и с информационным входом запоминающего элемен , та 8, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 14 сравнения, выход которого подключен к входу управляемого ключа 9. Вход дат чика 6 напряжения подключен к фазам to статорной обмотки электродвигателя 1, а выход соединен с первым входом первого элемента 12 сравнения, выход которого соединен с входом логического элемента НЕ 7, выход которого со- f5 единен с управляющим входом управля- емого ключа 9 и с входом формирователя 10 импульсов по перепаду, выход которого подключен к входу записи запоминающего элемента 8. Первый, 20 второй, третий и четвертый входы блока 11 формирования сигналов управления симисторами соединены соответст- венно с выходом датчика 3 момента пег рехода через нуль напряжения, с вы- 25 ходом второго элемента 13 сравнения, с выходом управляемого ключа 9 и с выходом логического элемента НЕ 7. Вторые входы первого и второго элементов 12, 13 сравнения предназначены 30 соответственно для подачи сигнала задания минимально допустимого напряжения и для подачи сигнала уставки по углу сдвига между током и напряением.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 3 момента перехода через нуль напряжения формирует импульсы в момент перехода через нуль фазного апряжения, которые поступают на первый вход (вход синхронизации) блока 11 формирования сигналов управления симисторами и на один из входов датчика 5 угла сдвига между током и на- 45 пряжением, на другой вход которого поступают имрульсы, сформированные атчиком 4 в момент перехода через уль фазного тока. На основе входных сигналов датчик 5 определяет угол q сдвига между током и напряжением, значение которого сравнивается с сигалом уставки tp0 по углу сдвига между током и напряжением вторым элементом 13 сравнения. На выходе второго элеента 13 сравнения формируется сиг- ал логической 1 при f р0 и сигнал логического нуля О при tP МЬ.

35

40

50

55

, to f5 0 5 0

5

5

0

0

5

Первый элемент I2 сравнения сравнивает значение текущего напряжения питания электродвигателя U, поступающего с датчика 6 напряжения, с сигналом задания минимально допустимого напряжения U0, На выходе первого элемента 12 сравнения формируется сигнал логического О при U U0 и сигнал логической 1 при U Ј.U0 .

Блок 11 формирования сигналов управления симисторами при наличии сигналов логической 1 на втором и четвертом входах и сигнала логического О на третьем входе формирует импульсы управления симисторами силового коммутатора 2 таким образом, чтобы осуществлялось непрерывное увеличение угла oi открытия симисторов с заданной постоянной времени. При наличии сигнала логического О на третьем входе блока 11 формирования сигналов управления симисторами и сигнала логического О либо на втором, либо на четвертом, либо на втором и четвертом его входах одновременно угол of, открытия симисторов фиксируется и не изменяется. При наличии сигнала логической I на третьем входе блока 11 формирования сигналов управления независимо от уровня сигналов на втором и четвертом входах угол оЈ открытия симисторов задается равным нулю, т.е. на электродвигатель подается полное напряжение источника питания.

Пусть угол открытия симисторов of, 0, а (р и U U0 . Тогда на выходе первого элемента 12 сравнения формируется сигнал логического О, а на выходе второго элемента 13 сравнения и на выходе логического элемента НЕ 7 г- сигналы логической 1. При этом управляемый ключ 9 выключен и на его выходе присутствует сигнал логического О. Блок 11 формирования сигналов управления симнсторами начинает изменять угол ci открытия симисторов в сторону увеличения, что приводит к уменьшению напряжения питания электродвигателя 1, до тех пор, пока не будет выполняться одно из условий: либо Ј,, либо U; U0.

При ср; f0 сигнал на выходе второго элемента 13 сравнения становится равным логическому О. Тогда блок 1I формирования сигналов управления симисторами перестает изменять угол oi. открытия симисторов и будет поддер

живать его постоянным до тех пор, пока не изменится нагрузка на электродвигатель, т.е. не изменится угол сдвига между током и напряжением. При уменьшении нагрузки вновь имеем

Ц « что ведет к появлению сигнала логической 1 на выходе второго элемента сравнения и дальнейшему увеличению угла об открытия симисто- ров блоком 11 формирования сигналов управления.

При выполнении условия U U0 на выходе первого элемента 12 сравнения появится сигнал логической 1, а на выходе логического элемента НЕ 7 - сигнал логического О. По переходу с высокого на низкий уровень срабатывает формирователь 10 импульсов по пере паду, с выхода которого на вход запи

си запоминающего элемента 8 поступает управляющий импульс. Запоминающий элемент 8 запоминает текущее значение угла (р сдвига между током и на-, пряжением, которое поступает на второй вход третьего элемента 14 сравнения. Одновременно с этим сигнал логического О с выхода элемента НЕ 7 поступает на управляющий вход управляемого ключа 9, замыкая его, С этого момента времени третий элемент 14 сравнения непрерывно сравнивает текущее значение угла if сдвига между током и напряжением с запомненным значением угла (f ъа„ . Если они равны, т.е. угол Ср не изменяется, то на выходе третьего элемента 14 сравнения поддерживается уровень логического О, который через замкнутый ключ 9 поступает на третий вхо блока 11 формирования сигналов управления симисторами, который поддерживает угол оЬ открытия симисторов постоянным. При любом изменении нагрузки на валу электродвигателя 1 изменяется угол cf сдвига между током и напряжением. При этом на выходе третьего элемента 14 сравнения формируется сигнал логической 1, поступающий через управляемый ключ 9 на тре тий вход блока 11 формирования сигналов управления. Данный блок формирует сигнал управления на полное открытие симисторов (оЈ О) и на электродвигатель 1 поступает полное напряжение источника питанияv На выходе первого элемента 12 сравнения при этом формируется сигнал логичес - кого О, на выходе логического эле

10

20

6589

мента

НЕ 7 - сигнал логической 1, управляемый ключ 9 размыкается и на его выходе формируется сигнал логического О. Блок 11 формирования сигналов управления симисторами начинает вновь изменять угол об открытия симисторов, и далее процесс управления повторяется, как описано.

Таким образом, по сравнению с про тотипом, данный способ управления и устройство для его реализации исключают необходимость непрерывного изменения напряжения питания электро- 15 двигателя при работе его в режимах малых нагрузок, что позволяет улучшить энергетические показатели.

Формула изобретения

значением увеличивают угол открытия симисторов до тех пор, пока не станет равной нулю либо разница между текущим значением угла сдвига между током и напряжением и его уставкой, либо

разница между текущим значением напряжения и его заданным минимально допустимым значением, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей в режи

мах малых нагрузок, при равенстве нулю разницы между текущим значением напряжения и его заданным минимально допустимым значением и неравенстве нулю угла сдвига между током и напряжением угол сдвига между током и напряжением запоминается, угол открытия симисторов фиксируется и поддерживается постоянным, при этом непрерывно во времени сравнивают текущее и эапом ненное значения угла сдвига между током и напряжением и в случае, если текущее значение угла сдвига между током и напряжением становится отличг- ным от запомненного, формируют управляющее воздействие на полное открытие симисторов, после чего регулирова ние возобновляют по вышеприведенному способу,

JQ 5

0 5 0

5

показателей в режимах малых нагрузок, в него введены второй и третий элементы сравнения, запоминающий элемент, формирователь импульсов по перепаду, логический элемент НЕ, а блок формирования сигналов управления сими- сторами выполнен с четырьмя входами выход датчика угла сдвига между током и напряжением соединен с первыми входами второго и третьего элементов сравнения и с информационным входом запоминающего элемента, выход котог рого соединен с вторым входом третьего элемента сравнения, выход которого соединен с входом управляемого ключа, второй вход второго элемента сравнения предназначен для подачи сигнала уставки по углу сдвига между током и напряжением, а выход второго элемента сравнения соединен с вторым входом блока формирования сигналов управления симисторами, третий вход которого подключен к выходу управляемого ключа, управляющий вход которого соединен с четвертым входом блока формирования сигналов управления симисторами, выходом логического элемента НЕ и входом формирователя импульсов по перепаду, выход которого соединен с входом записи запоминающего элемента, вход логического эле- мента НЕ соединен с выходом первого элемента сравнения, входы датчиков момента перехода через нуль тока и напряжения предназначены для подключения к одной из фаз источника питания.