Устройство для регулирования частоты вращения короткозамкнутого асинхронного электродвигателя Советский патент 1992 года по МПК H02P7/36 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах переменного тока для различных механизмов, в которых необходимо изменять частоту вращения.

Известно устройство для регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя, содержащее тиристорный коммутатор три диода и элемент задержки, соединенный с управляющими электродами тиристоров коммутатора.

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон регулирования частоты вращения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регулирования частоты вращения ко- роткозамкнутого асинхронного двигателя, содержащее тиристорный коммутатор, подключенный к обмотке статора электродвигателя, распределитель импульсов, выходом соединенный с управляющими электродами тиристоров коммутатора, три диода, аноды которых соединены с выводами каждой фазы обмотки статора а катоды общей точкой подключены через пороговый элемент к выходу распределителя импульсов.

Недостатком этого устройства является ступенчатое регулирование частоты вращения асинхронного двигателя в связи с тем, что элемент с регулируемым порогом срабатывания имеет конечное число ступеней, например по количеству пар стабилитрон - шунтирующий выключатель. При нагрузке двигателя со случайными возмущениями такое ступенчатое регулирование не пригодно, поэтому ограничивается область применения устройства.

Цель изобретения - повышение равномерности частоты вращения при ее плавном регулировании и расширение области применения.

На чертеже приведена структурная схема устройства для регулирования частоты вращения электродвигателя.

Устройство содержит тиристорный коммутатор 1, распределитель 2 импульсов, блок 3 фазосмещения, пороговый элемент 4,

сл

с

VJ

CJ

ю

Ьь

о

00

блок 5 суммирования, задатчик 6 частоты вращения, датчик 7 фазного тока с выпрямителем 8 на выходе, три диода 9 и датчик 10 потока рассеяния ротора с согласующим преобразователем 11 на выходе. Выводы тиристорного коммутатора 1 и аноды диодов 9 соединены с соответствующими зажимами для подключения обмотки статора электродвигателя 12. Катоды диодов 9 объединены и соединены с входами порогового элемента 4, дополнительный вход которого соединен с выходом выпрямителя 8. Выход согласующего преобразователя 11 соединен с вычитающим входом блока 5 суммирования, выход которого соединен с первым входом блока 3 фазосмещения, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу порогового элемента 4 и входу распределителя 2 импульсов, выходами соединенного с управляющими цепями тиристоров коммутатора 1. Суммирующий вход блока 2 суммирования подключен к выходу задатчика 6 частоты вращения.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение сети подается на обмотку статора электродвигателя 12 и на элементы схемы. В исходном положении сигнал на выходе задатчика 6 частоты вращения равен нулю, на выходе блоков суммирования 5 и фотосмещения 3 и распределителя 2 импульсов сигнал также оавен нулю, тиристоры коммутатора 1 закрыты и обмотка 12 двигателя обесточена. В момент подачи положительного сигнала от задатчика 6 через блок 5 суммирования на блок 3 фазосмещения через него пропускаются импульсы от диодов 9 к управляющим электродам тиристоров коммутатора 1, которые открываются на фазовый угол, соразмерный с сигналом задатчика 6. По обмоткам протекает ток и ротор разгоняется до пропорциональных оборотов. В случае превышения оборотов (скольжение уменьшается) датчик 10 потока рассеяния и согласующий преобразователь 11 вырабатывают сигнал отрицательного напряжения, который воздействует через сумматор 5 на блок 3 фазосмещения, обеспечивает увеличение угла включения тиристоров коммутатора 1 и уменьшение напряжения на двигателе 12,

Работа электропривода в режиме со случайными возмущениями сопровождается мгновенным включением упреждающей связи управления (без заметного изменения частоты вращения). Датчик 7 тока преобразовывает мгновенные значения тока

фазной обмотки статора в напряжение, которое через выпрямитель 8 и дополнительный вход порогового элемента 4 подается к блоку 3 фазосмещения. За счет этого соответственно увеличивается (уменьшается) фазовый угол открытия тиристоров коммутатора 1, компенсируя возмущения момента на валу электродвигателя. Воздействие этой связи сопровождается асимметричным

начальным фазовым управлением тиристоров коммутатора. В последующие периоды работы происходит снижение асимметрии фазового включения смежных тиристоров за счет протекания этих токов от одного

управляемого тиристора по двум соответствующим обмоткам статора.

Таким образом, устройство устойчиво поддерживает заданную частоту вращения двигателя в широком диапазоне бесступенчатого регулирования частоты вращения без механической связи с короткозамкну- тым асинхронным электродвигателем. Формула изобретения Устройство для регулирования частоты

вращения короткозамкнутого асинхронного электродвигателя, содержащее тиристор- ный коммутатор, выводы которого соединены с зажимами для подключения обмотки статора электродвигателя, распределитель

импульсов, выходом соединенный с управляющими электродами тиристоров коммутатора, три диода, аноды которых соединены с соответствующими зажимами для подключения обмотки статора, а катоды

объединены и соединены с входом порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности частоты вращения при ее плавном регулировании и расширения области применения, в него

введены индукционный датчик потока рассеяния ротора с согласующим преобразователем на выходе, блок суммирования задатчик частоты вращения, блок фазосмещения и датчик фазного тока электродвигателя с выпрямителем на выходе, а пороговый элемент снабжен дополнительным входом, суммирующий и вычитающий входы блока суммирования соединены с выходами соответственно задатчика частоты

вращения и согласующего преобразователя, а выход блока суммирования соединен с первым входом блока фазосмещения, выход и второй вход которого подключены соответственно к входу распределителя импульсов и выходу порогового элемента, дополнительный вход которого соединен с выходом выпрямителя.

Назначение: электроприводы переменного тока общепромышленных механизмов требующие плавного регулирования частоты вращения. Сущность изобретения: за счет введения индукционного датчика потока рассеяния ротора с согласующим преобразователем, блоков суммирования, фазосмещения, датчика тока с выпрямителем и задатчика частоты вращения обеспе- чивается повышение равномерности частоты вращения электродвигателя при ее плавном регулировании и расширение области применения устройства. 1 ил.