Устройство для динамического торможения асинхронного электродвигателя с фазным ротором Советский патент 1978 года по МПК H02P3/24 

1

Изобретение относится к области автоматизированного электропривода и может быть использовано для привода крановых механизмов.

Известны устройства для динамического торможения асинхронного электродвигателя с фазным ротором, содержащие в цепи ротора активное сопротивление и трехфазный выпрямитель, выход которого подключен к началам двух фазных обмоток статора параллельно внешнему источнику возбуждения 1.

Недостаток известных устройств состоит в возможности возникновения больших токов н моментов при замедлении двигателя, например при переходе с повышенной скорости на низкую «посадочную в тормозном режиме, что может привести к чрезмерным динамическим нагрузкам в механической части электропривода и металлоконструкциях крана, а также к выходу двигателя из строя.

Наиболее близким техническим решением к изобретению но технической суетности п решаемон задаче является устройство для динамического торможения асинхронного электродвигателя с фазным ротором, содержащее выпрямитель, резистор и датчик тока в цепи ротора электродвигателя, выпрямитель и регулятор тока в цепи статора и контактор, соединяющий обмотки статора и ротора электродвигателя 2.

Недостаток такого устройства заключается в отсутствии стабилизации тормозного момента для двигателей, у которых не соблюда ются условия самовозбуждения.

Цель изобретения - поддержание постоян ства момента торможения для двигателей, у которых не обеспечивается самовозбуждение.

Это достигается гем, что устройство длг динамического торможения асинхронного электродвигателя с фазным ротором, содержащее выпрямитель, резистор и датчик тока в цепи ротора, выпрямитель и регулятор тока в цепи статора и контактор, соединяющий обмотки статора и ротора эл ектродвнгателя, снабжают релейным блоком управления, включенным между датчиком тока и регулятором тока.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема асинхронного электропривода в режиме динамического тормол ення со смешанным возбуждением при подключении к обмоткам статора внешнего 1ерегулируемого однофазного вЕлпрямителя, в цепь которого носледовательно включен регулятор тока; на фиг. 2 изображены механические характеристики при переходе с повышенной скоростн на пониженную в режиме динамического торможения с ограничением момента двигателя.

В представленном электроприводе использовано устройство для динамического торможения асинхронного двигателя 1 с фазным ротором, в цепь которого включен трехфазный выпрямитель 2. Выход трехфазного выпрямителя 2 через регулируемый резистор 3 подсоединен к двум обмоткам статора, параллельно которым подключен нерегулируемый однофазный выпрямитель 4. Сигнал от датчика 5 выпрямленного тока ротора поступает на релейный блок 6 управления, выход которого подается на управляющие электроды тиристоров импульсного регулятора 7 тока, включенного последовательно в цепь нерегулируемого однофазного выпрямителя 4.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

Пусть первоначально двигатель работал на харатеристике Л , близкой к естественной, с моментом сопротивления Мс (точка А фиг. 2). При этом регулируемый резистор 3 полностью выведен, контакты 8 и 9 в цепи статора и ротора замкнуты. В режиме динамического торможения контакты 8 и 9 размыкаются, а контакты 10 и 11 замыкаются. От нерегулируемого однофазного выпрямителя 4 по обмоткам статора начинает протекать максимальный ток возбуждения /в, величина которого выбирается, исходя из обеспечения низкой посадочной скорости. Можно выбирать величину тока возбуждения из условия ограничения максимального момента, но в этом случае не будет обеспечена необходимая пониженная скорость, как это видно по характеристике С .

Имея запас кинетической энергии на валу, двигатель стремится перейти на характеристику С динамического торможения со смещанным возбуждением - с максимальным моментом Ммакс. т. прбвышающим в общем случае максимальный момент Ломаке, д. в двигательном режиме. Ток ротора повышается, увеличивается сигнал датчика 5 тока, и при достижении им величины, равной заданному напряжению срабатывания Ucp релейного блока 6 управления, на импульсный регулятор 7 тока подается сигнал, запирающий основной тиристор. Ток возбуждения /в быстро понижается, момент н ток ротора двигателя также уменьшаются, и при некотором значении выходного напряжения датчика 5 тока, обусловленном гистерезисом релейного блока 6 управления, на основной тиристор импульсного регулятора 7 тока поступает отпирающий импульс. Ток возбуждения In выпрямителя 4 снова начинает возрастать, соответственно увеличиваются ток ротора Id и момент асинхронного двигателя 1 до следующего срабатывания импульсного регулятора тока и так далее.

Таким образом, в переходном процессе при замедлении электропривода происходит поддержание тока, а следовательно, и момента двигателя относительно некоторого среднего

значения, определяемого величиной напряжения срабатывания f/cp релейного блока 6 управления. Асинхронный двигатель 1 тормозится под действием среднего динамического момента Могр - Мс и в установившемся режиме работает в точке D на характеристике С с низкой скоростью.

Устройство для динамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором позволяет эффективно ограничивать ток и соответственно момент при замедлении двигателя, у которого не выполняется условие самовозбуждения, путем регулирования тока возбуждения в функции поддержания постоянства выпрямленного тока ротора. Это устройство успешно может быть применено как для двигателей, у которых условие самовозбуждения не выполняется, так и для тех двигателей, у которых невыполнение условия самовозбуждения создается искусственно путем

параллельного включения резистора к обмоткам статора.

Формула изобретения

Устройство для динамического торможения асинхронного электродвигателя с фазным ротором, содержащее выпрямитель, резистор и датчик тока в цепи ротора электродвигателя, выпрямитель и регулятор тока в цепи статора и контактор, соединяющий обмотки статора и ротора электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью поддержания постоянства момента торможения для двигателей, у которых не обеспечивается самовозбуждение, устройство снабжено релейным блоком управления, включенным между датчиком тока и регулятором тока.

Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №230942, кл. Н 02Р 3/24, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР №253215, кл. Н 02Р 3/24, 1968. Мнанс.д . т