Способ управления реверсивным двухфазным асинхронным двигателем Советский патент 1977 года по МПК H02P5/28 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯРЕВЕРСИВНЫМ ДВУХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

I2

Изобретение относится к технике автома-дится модулированными по ширине импульсатического управления и регулирования, в управления, имеющих фиксированное полоности к способам управления реверсивнымжение задних фронтов в течение полуволн обдвухфазным асинхронным двигателем,ратного для включаемого тиристора напряжвВ известных способах, использующих ре- 5иия питания.

жим совместного включения тиристоров обоихНа фиг. 1 приведена принципиальная схе- плеч моста, управление двухфазным асинх-ма системы, с помощью которой реализуется ронным двигателем производится при работеописываемый способ; на фиг. 2, 3 и 4 - вреусилителя-преобразователя либо в релейномменные диаграммы токов и напряжений, поясрежиме, следствием чего является отсутствие 10няющие его сущность.

плавного регулирования скорости вращенияАсинхронный двухфазный двигатель 1 с 1 , либо в режиме непрерывного усиления,обмотками управления 2 и 3 и фазосдвигаюно без применения юдупированных по шири-Щ м конденсатором 4 подключен к источнику не и с фиксированным положением заднегопитания через тиристорный преобразователь, фронта импульсов управления 2. В послед-15состоящий из встречно-параллельно включением случае механические характеристики тиристоров 5, 6, 7, 8. лучаются прерывистыми и неустойчивыми. При наличии входного сигнала в момент

Целью изобретения является получениевремени Ct)t cL включается тиристор 5

устойчивых механических и плавных регули-(фиг. 3). Происходит заряд конденсатора 4.

ровочных характеристик двигателя в различ-20Через обмотки управления 2 и 3 протекают

ных режимах его работы и при любых значе-токи ij и ij причем из-за наличия конниях входного сигнала.денсатора 4 ток -L носит опережающий хаЭто достигается тем, что по предлагаемо-рактер. В результате появления вращающему способу включение тиристоров обо-гося магнитного поля возникает электрома их плеч усилителя-преобразователя произво- 25нитный момент двигателя. Напряжение конденсатора через открытый тиристор 5 прикладывается к тиристору 7. Поскольку у реальных двухфазных двигателей напряжение на конденсаторе по фазе отстает от напряжения питания, то в этом случае и анодное напряжение тиристора 7 будет отставать по фа зе относительно Un - Следовательно, тиристор имеет возможность включаться в моменты времени, соответствующие отрицательной полуволне напряжения питания, На фиг, 3 показано, что после момента времени ОУ t оС анодное напряжение тиристора Uy увеличивается по мере заряда конденсатора, оставаясь при этом сдвинутым по фазе в сторону запаздывания относительно напряжения Uf, . В момент времени tot-оС ) соответствующий тому же входному сигналу, происходит включение тиристора 7. Напряжение конденсатора прикладывается к тиристору 5, выключая его. Конденсатор 4 разряжается через обмотку 2 и источник питания. После разряда конденсатора к тиристору 5 вновь прикладывается напряжение в прямом направлении. Благодаря широкому управляющему импульсу тиристор 5 включается вновь. Начиная с этого момента, в преобразователе устанавливается режим совместной проводимости тиристоров 5 и 7, который продолжается до момента выключения тиристоров 5 и 7, когда токи через них -с i-g И 7 З уменьшатся до ну.ш. При отрицательной полуволне УП включаются тиристоры 6 и 8, и процессы протекают аналогичным образом. С изменением фазы (полярности) входного сигнала опережающее включение имеют тиристоры 6 и 8, двигатель реверсируется. В интервале совместной проводимости тиристоров конденсатор 4 замкнут накоротко, обмотки 2 и 3 подключены непосредственно к источнику питания, и через них под действием ЭДС самоиндукции протекают совпадающие по фазе импульсы тока -12 5 Таким образом в этом интервале во вращающемся двигателе возникает тормозной момент. Величина результирующего, среднего момента двигателя определяется соотношением длительностей интервала проводимости, когда проводит ток только один тиристор, и интервала совместной проводимости, когда ток проводят одновременно тиристоры прямого и обратного хода двигателя. При увеличении входного сигнала продолжительность совместной проводимости тирвсторов уменьшается, и средний вращающий момент двигателя увеличивается. При максимальном входном сигнале включаются тиристоры только прямого (обратного) хода двигателя, средняя величина электромагнитного момента двигателя принимает максимальное значение. Как известно, возникновение мгновенных тормозных моментов в интервалах совместной проВ.ОДИМОСТИ тиристоров (что происходит дважды за период) обуславливает демпфирующий эффект двухфазного асинхронного двигателя при импульсном управлении, В результате повышается жесткость механических и плавность регулировочных характеристик двигателя. Физически это объясняется тем, что при данном способе импульсного управления длительность интервала, соответствующая двигательному режиму, не увеличивается с увеличением скорости вращения, а зависит только от входного сигнала. С увеличением скорости вращения увеличивается величина тормозного момента, обуславливая тем самым снижение среднего вращающего момента и увеличение жесткости механических характеристик. По этой же причине величины скоростей холостого хода уменьшаются при уменьшении входного сигнала. Поэтому регулировочные характеристики получаются устойчивыми и плавными. Применение данного способа управления по сравнению с известными позволяет получить более качественные механические характеристики двигателя, которые по жесткости не уступают аналогичным характеристикам при амплитудном управлении от источника синусоидального напряжения. Следует также отметить высокую надежность схемы, так как преобразователю не угрожает режим сквозного короткого замыкания. Управление двигателем осуществляется устойчиво и плавно во всех режимах работы двигателя и во всем диапазоне изменения углов включения тиристоров. Формула изобретения Способ управления реверсивным двухфазным асинхронным двигателем, питаемым от тиристорного преобразователя переменного тока путем совместного включения тиристоров (противоположных плеч, отличающийся тем, что, с целью получения во всех режимах работы устойчивых механических и плавных регулировочных характеристик двигателя, совместное включение тиристоров противоположных плеч производят с помощью модулированных по ширине импульсов управления, имеющих фиксированное положение задних фронтов в течение полуволн обратного для включаемого тиристора напряжения питания, Источники информации, принятые ЕЮ внимание при экспертизе: 1. Панкратьев Л. Д. и др. Следяпшй при-5 вод переменного тока с полупроводниковыми усилителями , Энергия , 1S66, стр. 83-86 (прототип). 2, А. Wobraven. ControEf n| the speed of smdt6 induction motors by means of thynstors. PhiEips techtiicae review. VOE 28, 1, 1957.

Г

О

cut

2J

oi,, гзг

.Vc

%

ЗГ

cC,

У5

ST

II

h

Jd

ir.

S

II

2 /2

V

«Pus.J

(Jut

-cut

2J

OJT

2ir

cut

2

.f

29Г

./

иг.Ч cot