Способ управления двухфазным асинхронным двигателем и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК H02P3/04 

Изобретение относится к области электропр вода переменного тока с постоянной скорость вращения приводного двигателя, а именно к исполнительным механизмам (ИМ), широко применяемым в промышленных системах авто регулирования с трехпозиционными импульсны ми регуляторами. Как известно, значительное число регулирующих органов промышленных систем автоматического регулирования t1 являются неуравновешенными. Создаваемые за счет давления регулируемой среды активные усилия или моменты в зависимости от направления вращения приводного двигателя оказывают для исполнительного механизма сопутствующее или противодействующее действие, в результате чего его импульсная характеристика становится различной и зависящей от направления вращения двигателя, т.е. характера нагрузки, что ухудшает качество регулирования. Известны способы регулирования асинхронных двигателей, заключающиеся в том, что обмотки статора двигателя питают несимметричным напряжением 2. Недостатком известного способа является то, что при его использовании нельзя получить удовлетворительные динамические характеристики. По технической сущности и получаемому результату наиболее близким к изобретению являются способ и устройство, описанные соответственно в 2 и 3. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик асинхронного двигателя для использованного механизма. Эта цель достигается тем, что при сопутствующей нагрузке коэффициент асимметрии напряжения выбирают в пределах 0,15-0,25. Для реализации данного способа устройство управления асинхронным двигателем содержит две пары встречно-параллельно включенных тиристоров, причем последовательное с одним из них включенэлемент активного сопротивпения. На фиг. 1 приведена принвдииальная схема устройства для управления двухфазным асинхронным двигателем. На фиг, 2 даны импульсные характеристики ИМ МЭО-63/25-0,25 с двигателем ДАУ-63П, снятые при включении двигателя в соответстви с Данным изобретением. Обмотки 1 и 2 статора двигателя (см. фиг. 1 и фазосдвигающий конденсатор 3 соединены треугольником и подключены к зажимам сети 4, 5 через коммутирующие элементы 6, 7, например встречно-параллельно включенные тиристоры. Параллельно конденсатору 3 включены соединенные встречно диоды 8, 9. Между общей точкой обмоток 1, 2 двигателя и общей точкой диодов 8, 9 через резистор 10 включена обмотка 11 тормозного электромагнита. Управление элементами 6, 7 осуществляется напряжением трехпозинионного регулятора выход которого подключается к зажимам 12 13, 14 устройства. В целях исключения влияния неуравновешен ности нагрузки по предлагаемому способу, в цепь коммутирующего элемента 6 - в одно плечо встречно-параллельно соединенных тиристоров коммутируемых при сопутствующей нагрузке последовательно с зажимом сети и катодом тиристора включен резистор 15 (либо этот тиристор имеет схему фазового управления, обеспечивающую коэффициент асимметрии 0,15-0,25). Устройство работает следующим образом. При подаче управляющего сигнала с импуль ного регулятора на зажимы 12, 13 устройства включается коммутирующий элемент 6, при этом обмотка 1 двигателя будет подключена к сети 4, 5 непосредственно, а обмотка 2 через конденсатор 3. Одновременно через диод 8, и резистор. 10 к обмотке И тормозного электромагнита будет приложено выпрямленно

напряжение, что вызовет его срабатывание, двигатель начнет вращаться в одном направлении.

При отсутствии сигнала на зажимах 12, 13, 14 устройства оба коммутирующих элемента 6, 7 отключены, на обмотку И также не поступает напряжение, поэтому ротор двигател .механически заторможен.

При наличии сигнала на зажимах 13, 14, включается коммутирующий элемент 7, напряжение сети приложено к обмотке 2 непосредственно, к обмотке 1 через конденсатор 3 и к обмотке 11 тормозного электромагнита через диод 9 и резистор 10. Это приводит к срабатыванию электромагнитного тормоза и

ныи отношению амплитуд полупериодов питающего напряжения, выбирают-в пределах 6,15 - 0,25.

2. Устройство для осуществления способа по

п. I, содержащее две пары встречно-параллельно включенных тиристоров, отличающееся тем, что, последовательно с одним из тиристоров включен резистор. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Журнал Электричес.кие станции № 8, 1975, с. 76-77.

2.Петров И. И. и др. Специальные режимы работы асинхронного электропривода. М.,

Энергия, 1968, с. 186-187.

3.Авторское свидетельство СССР № 411789, кл. Н 02 Р 3/04, 1970 (прототип). беспечивает вращение двигателя в противоположном направлении. Как следует на фиг. 1 за счет резистора 15 напряжение на выходе коммутирующего элемента 6 при подаче управляющего сигнала на зажимы 12, 13 устройства будет асимметрично, вследствие чего ток через обмотку I двигателя будет иметь постоянную и переменную составляющие. При этом за счет тока постоянной составляющей создается момент динамического торможения, а результирующий момент приводного двигателя механизма уменьщается. Изменением величины резистора 15 достигается требуемая динамическая характеристика исполнительного механизма при сопутствующей / нагрузке. Практически этот коэффициент для исполнительных механизмов МЗО (10, 25, 63, 160) равен 0,15 - 0,25. Экспериментально снятие на ИМ МЭО-63/25-0,25 с двигателем ДАУ-63П данные показывают справедливость изложенного (фиг. 2). Кривые 16, 17 на фиг. 2 сняты, соответственно, при сопутствующей и противодействующей Нагрузке; пунктирные кривые 16, 17 тоже, при типовой схеме питания обмотки двигателя от магнитного усилителя УМД-63А. Таким образом данное изобретение позволяет улучшить динамические характеристики привода. Формула изобретения 1. Способ управления двухфазным асинхрон- ным двигателем, питаемым от однофазной сети, заключающийся в том, что к обмоткам статора подводят регулируемое несимметричное напряжение, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, коэффициент асимметрии, равOtn импульсного регулятора