Устройство для управления асинхронным электродвигателем Советский патент 1991 года по МПК H02P7/36 

о ю о

CN

пульсно-фазового управления, формировз- гель 8 импульсов, датчик 9 окончания и начала тока в фазах, переключатель 10, задатчик 11 фазового угла в (енераторном режиме, блок 12 определения знака выходного напряжения регулятора и блок 13 выпрямления. Как в двигательном, так и в генераторном режимах при увеличении момента на валу выходное напряжение тиристорного преобразователя 1 увгличивлптгя вплоть до выхода нэ естественную характеристику, чем обеспечивается высокая перегрузочная способность двигателя, а при уменьшении нагрузки напряжение уменьшается и режимы неполной нагрузки и холостого хода протекают с уменьшенными потерями и повышенный коэффициентом мощности. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электропри- водах промышленных механизмов с активным характером нагрузки. Целью изобретения является повышение перегрузочной способности и улучшение энергетических показателей электродвигателей в регулируемом режиме генераторного рекуперативного торможения. Устройство для управления асинхронным электродвигателем содержит тиристорный преобразователь 1 напряжения, блок 3 синхронизации, датчик 4 угла сдвига, задатчик 5 фазового угла в двигательном режиме, регулятор 6 фазового угла, систему 7 имсл с

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах промышленных механизмов с активным характером нагрузки.

Цель изобретения - повышение перегрузочной способности и улучшение энергетических показателей электродвигателей в регулируемом режиме генераторного рекуперативного торможения.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для управления асинхронным двигателем содержит тиристорный преобразователь 1 напряжения, входами подключенный к зажимам питающей сети, а выходами к зажимам обмотки статора асинхронного двигателя 2, блок 3 синхронизации, входы которого соединены с входами тиристорного преобразователя 1, датчик 4 угла сдвига между фазным напряжением и током, первый вход которого соединен с выходом блока 3 синхронизации, задатчик 5 фазового угла в двигательном режиме, регулятор б фазового угла, первый вход которого соединен с выходом датчика 4, а второй - с выходом задатчика 5, систему 7 импульсно-фазового управления, первый вход которой соединен с выходом блока 3, формирователь 8 импульсов, вход которого соединен с выходом системы 7 импульсно- фазового управления, а выход - с управляющимвходомтиристорногопреобразователя 1 напряжения, датчик 9 окончания и начала тока в фазах, входы которого соединены с входами и выходами тиристорного преобразователя 1, переключатель 10, первый и второй входы которого соединены с выходами датчика 9 начала и окончания тока, а выход - с вторым входом датчика 4 фазового угла, задатчик 11 фазового угла в генераторном режиме с выходом, объединенным с выходом задатчика 5 фазового угла в двигательном режиме, блок

12 определения знака выходного напряжения регулятора, вход которого соединен с выходом регулятора, первый выход - с третьим входом переключателя 10, а второй

выход - с входами обоих задатчиков 5 и 11, блок 13 выпрямления выходного напряжения регулятора, первый вход которого соединен с выходом регулятора, второй вход - с первым выходом блока 12 определения

знака, а выход - с вторым входом системы 7 импульсно-фазового управления,

Устройство работает следующим образом.

Напряжения и токи в коммутируемых

фазах (фиг, 2з, б, в) контролируются с помощью блока 3 синхронизации, на выходе которого формируется объединенный сигнал VCH, состоящий из трех сигналов о переходе через нуль напряжений фаз UA+, UeK

Uc+, (фиг. 2г, д, е). Датчик 9 начала и окончания тока формирует промежуточные сигналы, синхронизированные с окончанием тока в анодной группе тиристоров (UCTi, фиг. 2ж) и в катодной группе тиристоров (Ucr2,

фиг. 2з). На выходе датчика формируются два сигнала первый UHT, формируется по заднему фронту сигнала ист2. соответствует началу тока в фазе, отстающей на 120 эл. град, от коммутируемой и используется в

генераторном режиме; второй, UKT, формируется по переднему фронту сигнала Ucri, соответствует окончанию тока в коммутируемой фазе и используется в двигательном режиме. Датчик 4 фазового угла преобразует угол между нулем фазного напряжения и сигналами или в пропорциональнее напряжение в зависимости от рехима двигателя. По сигналу UA+ или Us1- или Uc в обоих случаях начинает формироваться

опорный сигнал пилообразного напряжения и (фиг. 2л).

При появлении сигнала UKT в двигательном режиме или Dm в генераторном режиме текущее напряжение Un зчпчминяетгч по

дается на выход датчика и используется в качестве напряжения обратной связи Uoc (фиг. 2м). Таким образом, фазовый сдвиг между нулем напряжения и окончанием или началом тока 5Д или бг преобразуется в пропорциональный выходной сигнал U0c. Подсоединение сигналов UHT или (Лт к входу датчика 4 осуществляется с помощью переключателя 10 с управляющим третьим входом, на который поступает сигнал с блока 12 определения знака выходного напряжения регулятора. Задатчики 5 и 11 формируют задающие напряжения регулятора 6 для двигательного режима иэд и генераторного режимз Uar, соответствующие оптимальным значениям задания фазового сдвига то- ков 5ЗД или дзг и обеспечивающие минимум потерь в двигателе при повышенном коэффициенте мощности. Сигнал на переключение задатчиков поступает с второго выхода блока определения знака выходного напряжения регулятора. Если выходное напряжение регулятора Up 0, то разрешается работа задатчика 5 1)3д для двигательного режима, если Up 0, разрешается работа задатчика 11 для генераторного режима.

Блок 13 выпрямления выходного напряжения регулятора служит для подачи на систему 7 импульсно-фазового управления только положительного сигнала управления Uy независимо от режима работы двигателя 2. Управление блоком 13 выпрямления осуществляется так же, как и переключателем 10, от выходного сигнала блока 12 определения знака.

Система 7 импульсно-фазового управления и формирователь 8 импульсов преобразуют управляющее напряжение Uy в импульсные сигналы управления тиристо; рами преобразователя 1, сдвинутые на пропорциональный угол а (фиг. 2а относительно сигналов синхронизации UCH. Благодаря алгоритму работы датчика 9 начала и окончания тока, переключателя 10 и датчика 4 фазового сдвига тока обеспечивается непрерывность выходного напряжения регулятора 6 при переходе из двигательного режима в генераторный и обратно.

Как в двигательном, так и в генераторном режимах при увеличении момента на валу выходное напряжение тиристорного преобразователя 1 увеличивается вплоть до выхода на естественную характеристику, чем обеспечивается высокая перегрузочная способность двигателя. С уменьшением нагрузки напряжение, подводимое к двигателю, уменьшается и режимы неполной нагрузки или холостого хода протекают с

15

0

/уменьшенными потерями п дгмтгп, и с повышенным коэффициентом мощности.

Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным электродвигателем. содерж ще.. тири- сторный преобразователь напряжения, входы которого предназначены для подклю 0 чения к зажимам питающей сети, а выходы соединены с зажимами для подключения статорной обмотки электродвигателя, блок синхронизации, входы которого соединены с входами тиристорного преобразователя напряжения, датчик угла сдвига между током и напряжением, первый вход которого соединен с выходом блока синхронизации и с первым входом системы импульсно-фазового управления, выход которой соединен с

входом формирователя импульсов, выходом подключенного к управляющему входу тиристорного преобразователя напряжения, регулятор фазового угла, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом датчика угла сдвига между током и напряжением и выходом заданчика фазового угла в двигательном режиме, отличающееся тем, что, с целью повышения перегрузочной способности и улучшения энергетических показателей эпектродвигэ- теля в регулируемом режиме генераторного рекуперативного торможения, в него введены датчик начала и окончания токч в фазах, переключатель, задзтчик фазового угла в ге- нераторном режиме, блок определения знака выходного напряжения регулятора и блок выпрямления выходного напряжения регулятора, а задатчик фазового угла в двигательном режиме снабжен входом, первые и вторые входы датчика начала и окончания тока в фазах соединены соответственно с входами и выходами тиристорного преобразователя напряжения, а первый и второй выходы датчика начала и окончания тока в

фазах соединены соответственно с первым и вторым входами переключателя, выход которого соединен с вторым входом датчика угла сдвига между током и напряжением, выход регулятора фазового угла соединен с входом блока определения знака выходного напряжения регулятора и с первым входом блока выпрямления выходного напряжения регулятора, выход которого соединен с вто- |рым входом системы импульсно-фазового управления, первый выход блока определения знака выходного напряжения регулятора соединен с третьим входом переключателя и с вторым входом блока выпрямления выходного напряжения регулятора, второй выход блока определения знака выходного напряжения регулятора соединен с входами задатчика фазового уг0

0

5

ла в двигательном режиме и задатчика фа- которого соединен с вторым входом регуля- эового угла в генераторном режиме, выход тора фазового угла.

ХвлгательнаЯ рея им

Q) li,i,

U

i

4

J 5ZJi

JjlVb

bJl/cA

М,

е) iv

e)VC4

)№

ijVcrs

r

да

WT

JVn

Г j -----| - j- - Л

енераторны/t

jqUj±LlJI}JLEI