Способ торможения асинхронного электродвигателя Советский патент 1991 года по МПК H02P7/42 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно- регулируемых электроприводах на базе инверторов напряжения.

Целью изобретения является уменьшение энергопотребления.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для осуществления способа торможения; на фиг. 2 - диаграммы изменения напряжения на выходе инвертора Uc, частоты тока статора fc и частоты вращения ротора fp в процессе торможения.

Устройство для реализации способа торможения асинхронного электродвигателя содержит неуправляемый выпрямитель 1, выход которого через L-C-фильтр 2 соединен с входом инвертора 3 напряжения, датчик 4 тока, включенный в цепь между инвертором напряжения 3 и асинхронным электродвигателем 5. задатчик 6 интенсивности, выходы которого подключены к управляющим входам инвертора 3 напряжения, а входы соединены с соответствующими выходами блока 7 сравнения, первый вход которого соединен с выходом датчика 4 тока, а второй и третий входы блока сравнения подключены к соответствующим выходам блока 8 задания уровней тока.

О

ел х о ел

00

Сущность способа состоит в том. что в момент начала торможения частоту и напряжение на выходе инвертора 3 устанавливают равными их начальным значениям при частотном пуске двигателя 5, затем пропор- ционально увеличивают до значений, огра- ничиваемых сигналом обратной связи по току статора. При этом частота вращения ротора понижается и величина отрицательного скольжения уменьшается. После сни- жения частоты вращения ротора до частоты статорного тока частоту на выходе инвертора 3 устанавливают равной ее начальному значению, а напряжение на выходе инвертора 3 устанавливают максимально возмож- ным при действующем ограничении по току статора и поддерживают эти значения до окончания процесса торможения.

Способ торможения асинхронного электродвигателя реализуется устройством следующим образом.

На интервале времени t0-ti (фиг. 2) двигатель 5 вращается в номинальном режиме. В момент начала торможения ti частота и напряжение устанавливаются в начальные значения Uc нач. и f c Нач- После этого задат чик 5 интенсивности включается в режим частотного пуска и, воздействуя на управляющие входы инвертора 3, пропорционально увеличивает частоту и напряжение (интер- вал на фиг. 2). В момент времени t2 ток статора достигает уровня уставки блока 8 задания и сигнал обратной связи, снимаемый с датчика 4 тока, через блок 7 сравнения воздействует на вход задатчика 6 интенсивности, приостанавливая дальнейший рост напряжения и частоты на выходе инвертора 3. Частота вращения ротора двигателя 5 при этом постепенно снижается, величина отрицательного скольжения уменьшается, что обуславливает на интервале при фиксированном, ограниченном уровнем уставки, значении тока статора некоторое снижение частоты и напряжения на выходе инвертора 3.

.Ограничение тока статора при широт- но-импульсном регулировании выходного напряжения инвертора 3 обеспечивается ограничением длительности ступенек в кривой напряжения и введением, соответст- венно, пауз между ними, на время которых напряжение отсутствует и нагрузка инвертора 3 замкнута накоротко (однополярное широтно-импульсное регулирование), либо на время которых напряжение изменяет свою полярность (двухполярное широтно- импульсное регулирование). В результате поддержания .большой длительности пауз под воздействием обратной связи по току статора предотвращается накачка емкости

L-C-фильтра током двигателя при торможении, что привело бы к росту напряжения на входе инвертора 3.

Таким образом, энергия не накапливается в звене постоянного тока, а рассеивается в статорных обмотках двигателя 5 и на элементах инвертора 3, как и при динамическом торможении. В момент времени ta час стота вращения ротора становится равной частоте тока статора, скольжение при этом равно нулю, ток статора уменьшается до минимального значения, что служит сигналом для установления частоты на выходе инвертора 3, равной ее начальному значению при пуске двигателя 5, а напряжения - максимально возможным при действующем ограничении сигналом обратной связи по току статора. Эти значения частоты и напряжения поддерживаются до окончания процесса торможения.

Перевод задат ика 6 интенсивности в этот режим в момент времени 1з можно осуществлять не только по сигналу о минимальном значении тока статора, но и используя сигнал о превышении значения частоты fc напряжения Uc определенного заданного уровня, так как при непосредственном приближении частоты вращения ротора к частоте тока статора обратная связь по току перестает воздействовать на задатчик б интенсивности и частота и напряжение начинают расти (фиг. 2).

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет избежать накопления энергии в звене постоянного тока при торможении асинхронных электродвигателей, ограничить токи статора на заданном уровне, уменьшить установленную мощность ключей инвертора, снижая тем самым энергопотребление, и повысить надежность устройства в целом.

Формула изобретения

Способ торможения асинхронного электродвигателя при питании от двухзвен- ного преобразователя частоты на базе авто- номного инвертора напряжения, при котором изменяют частоту и значение напряжения питания асинхронного электродвигателя, отличающийся тем, что, целью уменьшения энергопотребления, изменение напряжения питания асинхронного электродвигателя осуществляют широтно-импульсным способом, при этом частоту и значение указанного напряжения в момент начала торможения устанавливают равными их начальным значениям при частотном пуске двигателя, затем частоту и значение напряжения пропорционально увеличивают до значений, при которых ток статора двигателя достигает заданного

уровня, стабилизируют частоту и значение напряжения на этом уровне, а после снижения частоты вращения ротора до частоты тока статора частоту указанного напряжезначению при пуске двигателя, а значение напряжения устанавливают максимально возможным при действующем ограничении тока статора и поддерживают эти значения

Изобретение относится к электротехнике и может использовано в частотно-регули- руемых электроприводах на базе инверторов напряжения. Целью изобретения является уменьшение энергопотребления. В момент начала торможения частоту и значение напряжения питания электродвигателя устанавливают равными их начальным значениям при частотном пуске электродвигателя. Затем указанные величины пропорционально увеличивают до значений, ограничиваемых сигналом обратной связи по току статора. После снижения частоты вращения ротора до частоты тока статора электродвигателя частоту напряжения питания электродвигателя устанавливают равной ее начальному значению при пуске, а значение напряжения устанавливают максимально возможным при действующем ограничении по току статора. Указанные значения поддерживают постоянными до окончания процесса торможения. Таким образом исключается накопление энергии в звене постоянного тока, уменьшается установленная мощность ключей инвертора, повышается надежность устройства, реализующего способ. 2 л. И

ния устанавливают равной ее начальному -5 до окончания процесса торможения.

Wc Р

фиг.{