Устройство управления асинхронным электродвигателем Советский патент 1976 года по МПК H02P5/36 

гателя можно получить любую плавность пуска, а также повысить коэффициент мощности устройства за счет преобразования фазового угла нагрузки со стороны сети на обратный.

Однако в таких ИЕП значительно повышается напряжение на выходе при обрыве цепи нагрузки или чрезмерном увеличении нагрузочного сопротивления. Такая особенность ИЕП отрицательно проявляется при торможении и реверсе асинхронного электр двигателя (АД), так как при этом значительно увеличивается напряжение на ста- торной обмотке, что снижает надежность электропривода. Цель изобретения - повышение надежности электропривода. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве между выходом тиристорного коммутатора и электродвигателем включен индуктивно-емкостной преобразователь. Последний ограничивает пусковой ток на уровне номинального, а также изменяет характер нагрузки с активно-индуктивной на активно-емкостную. Кроме того являясь фильтром низких частот, ИЕП значительно ослабляет высшие гармоники и питает двигатель практически синусоидальным током. Схема устройства управления асинхронным электродвигателем представлена на чертеже. Устройство состоит из тиристорного коммутатора ТК, в который входит пять пар включенных встречно- параллельно тиристоров Tj- TIQ трехфазного ИЕП, двух трехфазных диодных мостов В и 82 . Длодный мост В защунтирован тиристором и индуктивностью L, Па выходе диодного моста В включены последовательно индуктивность LI , диод Д и коммутирующий конденсатор Ск, который подсоединен верхней пластиной к аноду тиристора Т,. с помощью вспомогательного тирис тора Предлагаемое устройство работает следующим образом. В исходном состоянии сигналы управления поданы на тиристоры Tg, что соответствует прямому ходу двигателя, и на тиристор Тц . Включенное состояние тирис тора Tij приводит к закорачиванию диодного моста В. Диодный мост В2 подключе на выходе ИЕП к точкам а, Ь и с параллельно электродвигателю. Закорачивание моста приводит к закорачиванию ИЕП по выходу, что соответствует холостому ходу ИЕП по входу. Диодный мост В, является дополнительным источником постоянного тока, который предназначен для питания

узла коммутации тиристораТ{1 , Конденсатор служит фильтром источника питания.

В узел коммутации входят коммутиру- ющий конденсатор С, коммутирующая индуктивность L2, вспомогательный тиристор и сглаживающий дроссель Lj для заряда коммутирующего конденсатора С2. В исходном состоянии конденсатор Сз заряжен с полярностью, показанной на чертеже. Для пуска двигателя подается сигнал управления на открытие тиристора T,чтo приводит к выключению тиристора Т , По окончании процесса коммутации конденсатор С2 перезаряжается до исходного состояния и тиристоры TJ, и выключаются. Восстановление управляюптих свойств тиристора соответствует раскорачиванию выходных зажимов ИЕП о- Ь и с и подключению к выходу ИЕП электродвигателя. Если сигналы управления тиристорами Т Tg соответствуют минимальному углу включения с, ток в обмотках статора электродвигателя почти мгновенно достигает вели- чины I н. макс., соответствующей прямоугольному участку внещней характеристики преобразователя. Так как угловая скорость двигателя в момент включения равна нулю, то напряжение на выходе ИЕП равно падению напряжения в активных сопротивлени5гх обмоток статора. По мере того как двигатель начинает плавно разгоняться, число оборотов его возрастает, растет магнитный поток двигателя и соответственно возрастает противо-э.д.с. Однако ток в обмотках статора при этом остается постоянным, так как увеличение рабочего потока двигателя для ИЕП представляется как увеличение сопротивления нагрузки, а ток нагрузки на горизонтальном участке внещней характеристики ИЕП от величины нагрузки не зависит. По мере превышения заданной скорости двигателем величина напряжения на АД ограничивается на уровне напряжения, соответствующему вертикальному участку внешней характеристики МЕП, Таким образом, осуществляется плавный разгон двигателя. Режим торможения схзуществляется сразу по получении команды на остановку. При этом отпадает необходимость в введении пауз для восстановления управляемых свойств тиристоров T -Tg коммутатора, как в аналоге Fl для случая динамического торможения либо для случая торможения противовключением. В предлагаемом устройстве по получении команды на торможение открывающий импульс подается на тиристор Это приводит к закорачиванию точек а, 6 и с статорных обмоток двигателя и выходных зажимов ИЕП Закорачивание статорных обмоток двигателя приводит к его эффективному торможению. Наряду с этим закорачивание выходных зажимов ИЕП переводит его в режим холостого хода. При этом можно снять импульсы управления с тиристоров Т -Т , обеспечивающих прямой ход двигателя, и подать импул сы управления на тиристоры Т, Tg, Tvy-T o, которые обеспечивают включение обратного хода двигателя. На тиристор Tijj. подается короткий импульс на включение, так как его включенное состояние поддерживается ИЕП. Для непосредственного пуска двигателя в обратном направлении импульс управления подается на вспомогательный тиристор Т . Это приводит к восстановлению управляющих свойств тиристораТ.12, и подключению двигателя к выходным зажимам ИЕП. Следовательно, предлагаемое устройство позволяет повысить надежность электропривода, уменьщить потери в двигателе и пульсацию скорости ротора из-за ослабления высших гармонических составляющих в кривой питающего тока, а также повысить коэффициент мощности сети за счет генерирования реактивной энергии в сеть. Формула изобретения Устройство управления асинхронным электродвигателем, состоящее из тиристо. ного коммутатора, соединенного со статорной обмоткой асинхронного двигателя через индуктивно-емкостной преобразователь, выход которого соединен с ограничителем напряжения холостого хода, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности электропривода, ограничитель напряжения холостого хода содержит трехфазный диодный мост, защунтированный тиристором, при этом к тиристору подключен узел принудительной коммутации, подклк ченный через выпрямительный диодный мост к сети. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авт. св. СССР № 299926, Мкл. НО2р 3/20 от 1969 г. 2.А. Н. Милях, И. В. Волков Системы неизменного тока на основе индуктивно-емкостных преобразователей, Наукова думка, Киев, 1974 г.