УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Советский патент 1969 года по МПК H02P5/04 

ИзВестно устройство для управления асинхронным электродвигателем подъемных механизмов При помощи тормоза с гидравлическим приводом и асинхронного серводвигателя.

Предложенное устройство имеет лучшие динамические характеристики.

Это обеспечивается тем, что серводвигатель подключен к сети лри помощи дросселя насыщения с отрицательной обратной связью по скорости двигателя.

На фиг. 1 показана лринци1пиальная схема предлол енного устройства; на фиг. 2 - графики, поясняющие построение механических характеристик.

Приводной асинхронный двигатель Д „ с короткозамкнугым ротором работает в режиме подъема при подключении его в сеть контактором Кя.

В этом режиме механический тормоз Т с электрогидравлическим толкателем Гт выполняет свои 0:бычНые функции. Его двигатель Дг контактором больщой скорости К подключается к сети, и, благодаря развиваемой толкающей силе гидротолкателя, тормозиые колодки разжимаются. В случае силового спуска, спуска груза со сверхсинхронной скоростью или спуска пустого крюка двигатель Дп может быть подключен к сети реверсирующим контактором (на чертеже не показан), а двигатель Дт-тем же контактором

Кб Наложение тормозных колодок и сто порение вала .подъемного механизма происходят при отключении двигателя Д от сети.

В режиме регулирования скорости (применяется только при спуске груза с малой скоростью) основной двигатель отключается от сети, а движение обеспечивается массой опускаемого груза. В этом режиме пониженная скорость Получается благодаря подтормаживанию приводного вала колодочиьш тормозом, тормозной момент которого теперь регулируется автоматически с помощью электрогидравлического толкателя. Для этой цели IB схеме предусмотрены дроссель насьшгения Д„ и тахогенератор Тг с узлом сравнения Я.

При отключенном контакторе Дб двигатель Дт остается подключенным к сети через дроссель насыщения Дп. Если контактор малой скорости /(м отключен, цепь обмотки управлеиия дросселя Дп разорвана, последний имеет максимальное сопротивление и двигатель Дт обесточен, тормозиые колодки механического тормоза наложены, привод неподвижен. При включении коитактора К обмотка управления дросселя Дп получает полное напрял ение, и начинается процесс возбуждения дросселя Дн. Благодаря электромагнитной инерции обмотки управления дросселя Д„ процессы нарастания тока в пей и,

жимах двигателя Дт и растормаживания приводного вала протекают достаточно плавно. Эта важная особенность дроссельного управления в схеме регулятора скоростп в рассмагриваемой замкнутой системе обеспечивает апериодический характер переходных процессов и исключает автоколебания.

По мере разбега приводного вала с помощью тахогенератора снимается сигнал, пропорЦиональный его скорости со „ и сравнивается с задающим сигналом: где Y - коэффициент. От результирующего сигнала Uу зависит степень насыщения дросселя Да. или уровеиь напряжения на зажимах двигателя Дт , что, в свою очередь, обусловливает определенную скорость вращения двигателя Дт и связанного с валом его лопастного колеса толкателя насоса Г . Таким образом, толкающая сила поршня, зависящая от квадрата скорости вращения лопастного колеса (или скорости двигателя Дт), изменяется в щироких пределах в зависимос1И от степени насыщения дросселя Дп.

Тормозиой момент Мт колодочного тормоза (см. фиг. 2), .который получается при взаимодействии силы упругой деформации пружины и толкающего усилия тидротолкателя, определяется, щ конечном итоге, скоростью вращения основного приводного вала.

В полученной замкнутой системе в любой момент времени обеспечивается равновесие между моментом Л4(., развиваемым опускающимся грузом, и моментом сопротивления (трения) MT, возникающим на валу привода. Обратная .связь по скорости обеспечивает 1получение жестких механических характеристик. Семейство механических характеристик в щироком диапазоне получается путем изменения задающего сигнала И хРегулирование скорости, а также полный останов привода или его повторный пуск в режиме тормозного спуска, осуществляются указанным входным .сигналом. Аварийный останов привода лри прекращении подачи электроэнергии или ПО другим причинам обеспечивается обычными схемами.

Переходные в предлагаемой системе электропривода получаются удовлетворительными благодаря электромагнитной инерции обмотки уиравления дросселя Д„ . Переход от одной механической характеристики на другую осуществляется плавно, без перерегулпрования скорости .привода. 5 В предлагаемой схеме электроиривода не исключена та.кже возможность силового сиуска или сиуска груза со сверхсинхронной скоростью с последующим переходом на пониженную скорость с помощью описанного регулятора. Для этого достаточно отключить контакты /(л, 6 и включить конта.кт /С„.

Предлагаемая система обладает высокими показателями. В режиме спуска на пониженной скорости потребляемая энергия из сети

5 для целей торможения практически равна нулю (приводной двигатель отключен от сети, а потребляемая энергия для электрогидравлического толкателя ничтожно мала). Это особенность привода и возможность щирокого

0 использования генераторного торможения перед спуском с пониженной скоростью обеспечивают относительно высокие циклические к.п.д. и cos ср. В предлагаемой схеме установленная мощность оборудования регулятора меньще по сравнению с известной и составляет около 200% от мощности двигателя Д,. . Применяемый дроссель насыщения значительно дещевле и надежнее асинхронного преобразователя

0 частоты, а использование бесконтактного тахометра делает систему безотказной.

При увеличении мощности подъемного механизма (следовательно, табаритов электрооборудования и тормозного устройства), мощность двигателя гидротолкателя и звеньев регулятора скорости изменяется незначительно, а следовательно, основные показатели с ростом габаритов установки не ухудщаются.

QПредмет изобретения

Устройство для управления асинхронным электродвигателем подъемных механизмов при помощи тормоза с гидравлическим приводом и асинхронного серводвигателя, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, серводвигатель подключен к сети при помощи дросселя насыщения с отрицательной обратной связью по скорости двигателя.

)

I

г(Шп)

M