Устройство для конденсаторного торможения асинхронного электродвигателя Советский патент 1977 года по МПК H02P3/22 

il

Изобретение относится к асинхронным электроприводам и может быть нрименено для торможения асинхронных двигателей механизмом с активным моментом нагрузки.

По основному авт. св. № 420065 известно устройство для конденсаторного торможения асинхронного электродвигателя, в котором нагрузочный резистор включен на выход мостового выпрямителя, вход которого подключен к общим зажимам двигателя и конденсаторов. Изменяя соп1ротивление резистора, можно получить ряд характеристик торможения с различными скоростями.

При торможении механизма с активным моментом нагрузки, например при опускании груза, на механизме подъема с асинхронным двигателем, для изменения скорости торможения в установившемся тормозном режиме изменяется сопротивление резистора. Так, для увеличения скорости опускания груза часть сопротивления указанного резистора шунтируется.

Однако уменьшение сопротивления нагрузочного резистора возможно только до определенного значения, за которым имеет место срыв самовозбуждения и орекраш ение тормозного процесса. Следовательно, диапазон регулирования скорости в данном устройстве ограничен, причем величина диапазона регулирования уменьшается с ростом емкости

конденсаторов. Следует также отметить, что с уменьшением сопротивления резистора растет его мопцность и габариты, а также увеличиваются габариты вентилей из-за роста протекаюш,его через них тока.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости применительно к асинхронным двигателям с фазным ротором.

Для достижения этой цели выход выпрямителя через нагрузочный и дополнительный резисторы и коммутирующие элементы подключен к обмотке ротора тормозимого двигателя.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его тормозные характеристики.

Устройство для торможения асинхронного двигателя 1 содержит трехфазный конденсатор 2 и мостовой выпрямитель 3, подключенные к статору двигателя контактами контактора 4.

Выход выпрямителя 3 через резистор 5 и резистор 6, а также контакт контактора 7 5 присоединен к обмотке ротора двигателя. Выходная цепь выпрямителя замыкается контактом контактора 8, включенного в одну фазу ротора. В цепь обмотки ротора в общем случае могут быть включены также резисторы 9.

Для работы на пониженной скоро сти, например, при опускании груза на механизме подъема включается контактор 4, п,р«соедиияющий конденсаторы 2 к обмотке статора двигателя 1. Последний самовозбуждается и работает в режиме конденсаторного торможеиия на характеристике 10 (фиг. 2). При этом контактор 8 включен. Для повышения скорости опускания груза, т. е. для увеличения скорости торможения включается контактор 7 и выход выпрямителя 3 замыкается на резисторы 5, 6. Двигатель переходит на характеристику 11.

Для перехода на более высокую скорость торможения при опускании груза отключается контактор 8. В этом случае выпрямленное напряжение выпрямителя 3 подается через резисторы 5, 6, 9 в обмотку ротора двигателя 1, который теперь работает на характеристике 12 одновременно в режиме конденсаторного торможения и в режиме синхронного генератора, нагруженного на активно-емкостную нагрузку. Если теперь увеличить сопротивление резисторов 9 или 6, то двигатель будет работать на характеристике 13.

Характер торможения двигателя в отмеченном совмещенном режиме в значительной мере зависит от коэффициента трансформации двигателя. Если этот коэффициент больше или равен единице, то одиовременно имеют место конденсаторное торможение двигателя благодаря подключенным к нему конденсаторам 2, и торможение его в режиме синхронного генератора вследствие протекания выирямленного тока по обмотке ротора. Поскольку протекание постоянного тока приводит к заметному насышению машитной цепи двигателя, существование указанного режима ограничивается определенной величиной постоянного тока ротора н, следовательно, некоторой величиной соиротивления резисторов 5, 6. Для работы в режиме синхронного генератора требуется сравнительно небольшая мощность возбуждения. Поэтому ток возбуждения невелик, следовательно, невелики мощность и габариты резисторов 5, 6, которые значительно меньше, чем в устройстве по авт. св. № 420065.

Если коэффициент трансформации двигателя меньше единицы, то после размыкания контакта контактора 8 двигатель работает только в режиме синхронного генератора с самовозбуждением; тормозные характеристики в этом режиме регулируются сопротивлением резнсторов 5, 6. Такой режим возможен для мощных асинхронных двигателей с фазным ротором, в которых коэффициент трансформации часто меньще единицы. В этом случае диапазон регзлирования скорости очень велик и верхний предел скорости в несколько раз превышает синхронную скорость двигателя. Если же указанный коэффициент больше единицы, то верхний предел скорости уменьщается, но все же он в 1,6-1,8 раза может превыщать синхронную скорость тормозимого двигателя.

Резисторы 9 не являются обязательным элементом данного устройства, принципиа.тьного влияния на работу данного устройства не оказывают. В ряде конкретных случаев можно также отказаться от применения контактора 7.

Подключение выхода выпрямителя к фазам обмотки ротора, позволяет значительно расширить диапазон регулирования скорости торможения двигателя за счет значительного повышения максимально возможной скорости торможения. Для механизмов с активным моментом нагрузки, например для механизмов нодъема при опускании грузов это качество дает возможность значительно повысить производительность без увеличения стоимости устрорктв.

Фор м у л а и 3 о б е т е н и я

Устройство для конденсаторного торможения асинхронного электродвигателя по авт. св. 420065, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него дополнительно введены резистор и коммутирующий элемент, при этом коммутирующий элемент включен в рассечку фазы ротора электродвигателя и. параллельно ему через упомянутый резистор подключен выход выпрямительного моста.

фи.2