СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТНО РЕГУЛИРУЕМЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ Советский патент 1970 года по МПК H02P7/42 

При частотном регулировании скорости и момента асинхронного двигателя с поддержанием постоянства мощности обычно используется источник питания регулируемой частоты и напряжения. При этом выход источника подключается к обмотке статора двигателя.

При таком регулировании скорости величина напряжения Lf на обмотках статора двигателя поддерживается согласно уравнению

Kf

и и,

где OH - номинальное напряжение; f и „ -текущая и номинальная частоты. В этом случае ток источника питания увеличивается с уменьщением частоты.

Так как мощпость, потребляемая двигателем при указанном регулировании, остается постоянной, а напряжение и ток меняются так, что нри максимальном напряжении ток минимален и наоборот, то установленная мощность источника питания определяется произведением наибольщих величин напряжения и тока, которые соответствуют крайним точкам диаиазона регулирования.

По предлагаемому способу для уменьшения диапазона изменения напряжения и тока источника питания, а следовательно, снижения его установленной мощности, выход автономного источника питания подключают к

переключаемым в процессе регулирования скорости обмоткам статора асинхронного двигателя. Обмотки статора переключают со звезды на треугольник и, кроме того, на разное число витков.

На чертеже показана схема частотно управляемого электропривода, реализующего предлагаемый способ.

Электропривод состоит из автономного источника / питания, коммутирующего устройства 2, нереключающего со звезды на треугольник, и асинхронного электродвигателя 3 обычного исполнения.

Автономный источник питания / представляет собой источник регулируемой частоты и напряжения, который состоять из генератора переменного тока постоянной частоты с преобразователем частоты, мащины постоянного тока с вращающимися щетками, синхронного генератора, вращаемого с переменной скоростью и т. п.

Коммутирующее устройство 2 позволяет переключать фазные обмотки статора двигателя в процессе регулирования со звезды на треугольник.

Асннхронный электродвигатель 3 является двигателем обычного исполнения с выводами начал и концов обмоток его статора.

1 : 10. При необходимости большего диапазона регулировання следует нрименить двигатель 4 сиециального исполнения, имеющий секционироваиную обмотку статора и управляемый коммутирующим устройством 5, переключающим секции обмоток.

Коммутирующие устройства 2 и 5 могут быть выполнены на бесконтактных элементах (полупроводниковых управляемых вентилях), а также на контактных аппаратах, например контакторах и им подобных.

Принцип работы электроиривода с двигателем обычного исполнения состоит в том, что при переключении обмоток статора д- игателя с треугольника на звезду и одновременном увеличении наиряження источника в 3 раза напряжение на фазных обмотках и ток, протекающий по ним, останутся без нзменения, одиако ток в линии уменьщится в / 3 раза.

Если частота регулируется вниз от номинального значения и фазные обмотки статора двигателя соединены в треугольник, то при уменьщении частоты в 3 раза нанряжение источника необходимо уменьш 1ть в /3 раза. При этом ток увеличится в / 3 раза. В случае переключения обмоток двигателя иа звезду и увеличения напряження до номинального значения ток станет номинальным.

Работа электропривода с двигателем, имеющим секционированные обмотки статора, осиована на том, что регулирование магнитного иотока двигателя производится ие только изменением иаиряження, но и переключением количества витков его обмоток.

Если число секций обмоток статора двигателя будет велико, то осуществление закона регулирования возмо/кио без изменеиия напряжения и тока источника питания.

Технико-экономические расчеты, выполненные для сравнения схем частотно управляемых электроириводов обычного исполнения и электропривода с переключением обмоток двигателя со звезды на треугольник, показали,

что при диапазоне регулироваипя частоты i : 9 с постолипой мощностью, потребляемой электродппгателем, в 70 квг, установленная мощность источника нитапия в иервом случае равна 210 /Си, а во втором - 120 кет. Выигрыщ

в весе, габаритах и стоимости источника питания с учетом веса, габаритов и стоимости коммутируюил,его устройства, выполненного па контакторах, составляет 30-40%.

Предмет и з о б р е т е и и я

. Способ управления частотно регулируемым электроприводом с автономным источником питапия, отличаюи ийся тем, что, с целью уменьн1епня установленной мощиостн источника, его выход подключают к переключаемым в ироцессе регулирования скорости обмоткам статора асинхронного двигателя.

2. Способ ио п. 1, отличающийся тем, что обмотки статора переключают со звезды иа треугольиик.

3. Сиособ по п. 1, отличающийся тем, что обмотки статора переключают на разное число

витков.