/ зобрет енме относи гея к злектротелни- ке и может бот- использовано в электроприводах с изменяющейся ггрузкой
Целью изооретония является расширение облает : применения
На приоедена функциональная схема устройства для управления асинхронным электро-вигзтелем
Устройство содерхшт коммутаторы 1 и 2 включения статорной о5мотки электродви- гателя звездой и треугольником, датчик 3 контролируемого параметра, датчик 4 напряжения питающей сети, нелинейный функциональный преобразователь 5 с характеристикой типа насыщения, преобразователь средне1 о значения 6, два элемента сравнения 7 и 8, два пороговых элемента 9 и 10, три элемента ИЛИ 11, 12, 13, два элемента запрет 14 и 15, два элемента И 16 и 17, четыре одчовибратора 18-21, инвертор 22. Выход датчика 4 напряжения через нелинейный функциональный преобразователь 5 подключен к одним входам первого и второго элементов сравнения 7 и 8. Датчик 3 контролируемого параметра I и
- , ед. v.
ъ SXCCJ ic, L
енкп ,е, о -i
едимб - Ap iHiv, t- r,u a i i
Ср 1ПН8НИй О (3 1.рсСбрЭ ио
iи значения элемента ср Выход перво о з .ewesra пек с первым входт -.ерього . ,ic 11 1 через пс;пой,.й.. es с iUvC- го элемента сравнения 8 reens нее - osi входом перзого о бмеьтз ИЛИ 11 ере пь роговый элемен 10 Выхсд эгек си.Тс ИПМ 11 соединен с прямы чодом scaof мента запрет 14 и входом пн°э iO| 3 п Выход инвертора 22 соединен ч. прж ч, входом второго элемента запрет J 3i ч.ь элементов запрет 14 и 1b coepi нек с ВХРДЗ in conse стве-к о - ncf третьего 13 злел е J КП/1 si.pt о v ы когооых соедине1-1- „ -. венно пеового 18 л ггсрого S ос «5р оРОЗ ВЫХОДЫ ВГОООГС 12 л Тр&Тьв-С С
элементов ИЛИ соедимены соответствен п с входами первого ;8 .- третьего 20 птогого 19 и четвертого 21 однсвибраюров г ергы ми входами первого 16 второго 7 j e-ie1-- Tos И, инверсными входами вторсми и
40 ,-f
первого 14 элементов запрет. Выходы третьего 2J3 и четвертого 21 одновибраторов соединены с вторыми входами первого 16 и второго 17 элементов И, выходы которых соединены с входами кбммутаторов 2 и 1 включения статорной обмотки электродвигателя треугольником и звездой соответственно.
Устройство работает следующим образом.
Пусть электродвигатель приводит в дви- жение-кузнечно-прессовыймеханизм;рабо- тающий с циклически изменяющейся нагрузкой. Нагрузка электродвигателя (момент, мощность) будет изменяться по экс-., поненциальнопилообразному закону. По такому же закону будет изменяться и сигнал на выходе датчика 3 контролируемого параметра, изменяющего указанную нагрузку электродвигателя.
Циклически изменяющийся сигнал с выхода датчика 3 контролируемого параметра поступает на вход преобразователя 6 среднего значения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный среднему значению циклически изменяющейся нагрузки. Этот сигнал сравнивается элементом сравнения 8 с сигналом нелинейного функционального преобразователя 5, формирующего уставку на переключение звезда-треугольник статорной обмотки электродвигателя с учетом включения изменения напряжения питающей сети на нагрузку эпектродвигателя (контролируется датчиком 4 напряжения).
Пусть нагрузка такова, что сигнал на выходе преобразователя 6 среднего значения меньше уставки на переключение. Тогда на выходе элемента сравнения 8 устанавливается сигнал, обеспечивающий сигнал логического 0 на выходе порогового элемента 10. Тогда на выходе элементов ИЛИ 11 и И 16 - логический 0, а на выходе элемента И 17 - логическая 1, которая дает разрешение на включение коммутатора 1 звездой. При повышении среднего значения нагрузки выше уставки на переключение, на выходе порогового элемента 10 устанавливается сигнал логической 1, вызывающий отклонение коммутатора 1 звездой. Одновременно сигнал логической 1 появляется на выходе элемента ИЛИ 12, который (по переднему фронту) запускает одновибратор 18. На выходе од- новибратора 18 формируется импульс логической 1, длительность которого выбирается больше длительности переходных процессов при переключении статорной обмотки электродвигателя со звездой на треугольник. Поэтому на время этого импульса на выходе элемента ИЛИ 12 удерживается сигнал логической 1, а на выходе элемента запрет 15 - логический 0 независимо от характера величины нагрузки в этот
период. Сигнал логической 1 с выхода элемента ИЛИ 12 поступает на один вход элемента И 16 и на вход однсвибратора 20, который запускается и формирует сигнал логический 0 небольшой длительности, достаточной для закрывания коммутатора 1 звезда. По окончании этого импульса на выходе элемента И 16 устанавливается сигнал логической 1, разрешающий включение коммутатора 2 треугольником.
При понижении среднего значения нагрузки ниже уставки на переключение, на выходе порогового элемента 10 устанавливается сигнал логический 0, вызывающий отключение коммутатора треугольником и
включение с выдержкой времени, формируемой одновибратором 21, коммутатора 1 звездой. В силу симметрии каналов управления коммутаторами работа схемы аналогична описанному выше.
Цепь обработки сигнала элемента сравнения 7 и порогового элемента 9 служит для обеспечения устойчивости работы электропривода, Если рабочий цикл нагрузки таков, что ее среднее значение не превышает уставки на переключение, а текущее значение сравнимо с критической величиной (КзМкр, КзРмакс, Кз - коэффициент запаса), то на выходе порогового элемента 9 устанавливается сигнал логической 1, выражающий переключение электродвигателя со схемой соединения статорной обмотки треугольником. Работа схемы переключения описана выше.
Таким образом, использование данного
технического решения позволяет повысить энергетические показатели асинхронного электропривода производственных механизмов, работающих с циклически изменяющейся нагрузкой, что расширяет область
применения.
Формула изобретения Устройство для управления асинхронным электродвигателем, содержащее коммутаторы включения статорной обмотки электродвигателя звездой и треугольником, датчик контролируемого параметра, датчик напряжение питающей сети, нелинейный функциональный преобразователь с характеристикой типа насыщения, первый элемент сравнения, первый пороговый элемент, три элемента ИЛИ. два элемента запрет, два элемента И, четыре одновиб- ратора, выход датчика напряжения через нелинейный функциональный преобразователь подключен к одному входу первого элемента сравнения, выход которого соединен с входом первого порогового элемента, выход первого порогового элемента соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход датчика контролируемого параметра соединен с другим входом первого элемента сравнения, выходы элементов И соединены с входами соответствующих коммутаторов включения звездой и треугольником, отличающез- с я тем, что, с целью расширения области применения, введены преобразователь среднего значения, инвертор, второй пороговый элемент и второй элемент сравнения, причем выход датчика контролируемого параметра соединен с другим входом второго элемента сравнения через преобразователь Среднего значения, один вход второго элемента сравнения соединен с выходом нелинейного функционального преобразоватепя ехарактеристикой типа насыщения, а выход
через второй пороговый элемент-с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом первого элемента запрет и входом инвертора, выход
инвертора соединен с пряным входом второго элемента запрет, выходы элементов запрет соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с
0 выходами соответственно первого и .зторо- го одновибраторов, выход оторогс ИЛМ соединен соответственно с входам первого и третьего одковибраторов, первым входом первого элемента И, инверсным
5 входом второго элемента запрет, выходь; третьего к четвертого однорибраторив соединены с вторыми входами соответственно первого и второго зпементо : И, выход третьегс элемента ИЛИ - с входом второго
0 и четвертого одновибратороз, с первым входом зторого И и инверсный входом первого элемента ЗАПРЕТ,
1 обретечисс чсситсз о ч о е-. т ье 11 пС четбь, ncno/ibsOBJihi 1 s i пеоемй ыо з тс а с , скяк.шемс1 ьаггу/зчой ель и сбрет ния рч ц i,jr ,,fe облает гр пенепия о в ие-Li цве Псфалтель .ь-е цели oCi эитк1 . тИКы isOh rp A -pve чг о парама р с е d фСф (DOBSo Я rCJMSKij i h, -с он „ Б i кочек ч с гзгоо .. ( L. i i 111 h MCCTB3I Oi , t,CKt. rc
j-- .
11 rH /4 |1 и
Ј
Г™j i Г-|
I 18 П W Г
