Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором Советский патент 1980 года по МПК H02P7/62 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области электропривода, и может быть использовано в устройствах для управления асинхронным электродвигателем с фазньпи роторсяи посредством импульсного иаиенения сопротивления в це- пи выпрямленного тока ротора. Известны устройства для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором посредством импульсного изменения сопротив1тения в пепи выпрямленного тока ротора, включаемые в роторную цепь електродвигателя и содержащие неуправляемый выпрямитель, дроссель, резистор, тИристорный коммутатор, блок управления тиристорами и источник напряжения подпитки, подключенный к тиристорному коммутатору через токоограничивающий резистор.. Известно устройство для управления асинхронным двигателем с фавньпи ротором содержащее неуправляемый вьтрямитель, дроссель, резистор, тиристорный коммутатор, подсоединенный параллельно реаистору через неуправляемый вентиль, блок управления тиристорами, источник напряжения подпитки, подключенный положительным полюсом к катоду вентиля перезарядного контура коммутатора, а отрицательным через токоограничивающий резистор и тиристор подпитки к аноду этого же вентиля, включенного встречно- параллельно всп(могательнсму тиристору коммутатора.Осз- новной тиристор коммутатора и тиристор подпитки включаются одновременно. : Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком этого устройства является ненадежная работа тиристорного коммутатора при малых значениях напряжения на коммутирующем конденсаторе в момент от пирания основного тиристора и тиристора подпитки, так как в этом случае ив-аа малого напряжения на коммутирующем конденсаторе время приложения обратного напряжения к вспомогательному тиристору коммутатора будет также мало и может оказаться меньше времени выключения этого тиристора, что приведет к его незапиранию, и, в результате, к закорачиванию источника напряжения подпитки через тиристор подпитки и вспомогательный тиристор тирибторного коммутатора на токоограничивающий резистор и к срыву работы тиристор- кого коммутатора. Недостатком также является ЭавышенИе мощности источника напряжения подпитки, что обусловлено иотеря ми в токоограничивающем резисторе и тем что энергия от источника напряжения подпитки потребляется в каждом цикле работы тиристорного коммутатора независимо от величины напряжения на коммутирующем конденсаторе в момент открывания основного тиристора коммутатора и тиристора подпитки. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и уменьшенйе мощности источника напряжения подпит ки. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления асинхронньгм электродвигателем с фазным ротором, содержащее в роторной цепи электродвигателя неуправляемый выпрямитель, дроссель, резистор, тиристорный коммутатор, подключенный параллельно резистору через неудравляемыйвентиль,блок управления тиристорами коммутатора и источник напрйжения подпит ка, подключенный положительнь1М полюсом к катоду неуправляемого вентиля коммутато ра, а анод вентиля сое аинек с ано дом тиристора подпитки, причем неуправляемый вентиль коммутатораВключён встречно-параллельно вспомогательному тиристору коммутатора, дополнительно введен блок временнсЛ задержки, вход которого подклн чен к одному из выходов блока управления тиристорами коммутатора и к управляющему электроду основного тиристора коммутатора, выход блока временной задержки подключен к управляющему электроду тиристора подпитки, а источник напряжения подпитки отр щательным полюсом подклк чен к катоду тиристора подпитки. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципи- схема устройства. Устройство включается в роторную цепь асинхронного электродвигателя 1 с фазным ротором с помощью неуправляемого трехфазного вьтрямителя 2. К положительному полюсу выпрямителя 2 подклнэчен сглаживающий дроссель 3. Ко второму концу дросселя 3 подключен резистор 4 и анод неуправляемого вентиля 5. Второй конец резистора 4 подключен к отрицательному олюсу выпрямителя 2. К катоду вентиля 5 и отрицательному полюсу выпрямителя 2 подключен тиристорный коммутатор 6. Тиристорный коммутатор 6 содержит основной тиристор 7, анод которого подключен К катоду вентиля 5, а катод - к. отрицательному полюсу выпрямителя 2, . вспомогательный тиристор 8, коммутирующий конденсатор 9, включенный между f анодами основного 7 и вспомогательного 8 тиристоров, перезарядную индуктивность 10, включенную между катодами основного 7 и. вспомогательного 8 тиристоров, неуправляемый вентиль 11, включенный встречно-параллельно основному тиристору 7, и неуправляемый вентиль 12,вклк ченный встречно-параллельно вспомогательному тиристору 8, К катоду вспомогательного тиристора 8 подключен анод тиристора 13 подпитки, катод которого подключен к отрицательному полюсу источника 14 напряжения подпитки. Положительный полюс источника 14 напряжения подпитки подключен к аноду вспомогательного тиристора 8. Управление основным 7 и вспомогательным 8 тиристорами осуществляет блок 15 управления тиристорами. Канал управления тиристором 13 подпи-рки подключен к каналу управления основным трристором 7 через блок 16 временной задержки. Устройство работает следующим образом. Пусть в первоначальный момент времени блок 15 управления тиристорами подает сигнал на отпирание основного тиристора 7. Одновременно будет подан сигнал на вход блока 16 временной задержки. При открывании основного тиристора 7 резистор 4 будет зашунтирован вентилем 5 и . основным тиристором 7. Выпрямленный ток ротора ЗЫдвнгателя 1 начнет возрастать. До отпираьия основного тиристора 7 был о-псрыт вспомогательный тиристор 8, поэтог му коммутирующий конденсатор 9 был заряжен до некоторого напряжения противоположной указанной на чертеже полярности и не меньщего, чем напряжение на выходе неуправляемого вьтрямителя 2. При отпирании основного тиристора 7 начнется перезаряд коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-7-10-12-9.К вспомогательному тиристору 8 оказывается приложено запира1дщее напряжение, равное падению напряжения на вентиле 12. Вспомогательный тиристор 8 оказывается запертым. Процесс перезаряда коммутирующего конденсатора 9 происходит по синусоидальному закону, период синусоиды определйется величиной комму578тирующего конденсатора 9 и перезарядной индуктивности 10. В конце первой полувопвы процесса перезаряда коммутирующего; конденсатора 9, когда ток перезаряда станет равным нулю, процесс перезаряда прекрйщается. Коммутирующий конденсатор 9 оказывается заряженным до насоторого напряжения указанной на рисунке полярноети,. величина которого может быть как больше, так и меньше напряжения подпитки В момент окончания перезаряда коммутирующего конденсатора 9 блок временной задержки формирует сигнал на отпирание тиристора 13 подпитки. Если напряжение на конденсаторе 9 будет в это время болвше напряжения подпитки, то тиристор 13 останется запертым, энергия от источника 14 напряжения подпитки в &том цикле работы устройства потребляться не будет. Если напряжение на конденсаторе 9 в момент подачи отпирающих импульсов на тиристор 13 подпитки будет меньше напр$ жения подпитки, начнется процесс дозаряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-7-10-13-14-9. Процесс дозаряда носит синусоидальный характер. В конце первой полуволны процесса доааряда, когда ток дозаряда конденсатора 9 станет равным нулю, процесс дозаряда прекращается. Конденсатор 9 оказывается заряженным до .неКоторого напряжения указанной на чертеже полярности не меньшего, чем напряжение подпитки. К тиристору 13 подпитки прикладывается обратное напряжение, и он запирается. По истечении времени, равного времени, запирания тиристора 13 подпитки, схема готова к отпиранию вспомогательного го тиристора 8 и гашению основного тиристора 7. От источника 14 напряжения подпитки будет потреблено тем 8не ргии, чем больше будет напряжение на коммутирующем конденсаторе 9 к моменту orпирания тиристора 13 подпитки. В момент времени определяемый блоком 15 управле ния тиристорами, откроется вспомогательный тиристор 8. Начнется процесс перезаряда ко 1мутирующего конденсатора 9 по контуру 9-8-10-11-9. К основному тирис тору 7 оказывается приложенным запираю.щее напряжение, равное напряжению на, вентиле 11. Основной тиристор 7 запирается. Одновременно происходит процесс заряда коммутирующего конденсатора 9 током Jd по контуру 9-8-10-2-3-5-9. Вы-прямленный ток pOTOpa3d начнет умень-. шаться. После запирания основного тнристора 7 по окончании перезаряда конденсатора 9 схема готова к повторению цикла работы. При включении устройства несущее- 416венно какой из тиристоров основной 7 или вспомогательный 8, открывается пер-; вым. Если nepBtrM открывается основной тиристор 7, то первый цикл работьг происходит аналогично описанному выше, с той . лишь разницей, что отсутствует переааряд конденсатора Ы по контуру 9-7-10-12-9. Если первым открывается вспомогательный тиристор 8, то первый цикл раёоть протекает с отсутствием перезаряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-8-10-11-9, в остальном рабата устройства не меняется, образом, введение временной за момента отпирания тиристора под отношению к моменту отпирания основного тиристора коммутатора, достаточной для запирания вспомогательного тиристора и равной времени перезаряда коммутирующего конденсатора, во-первых, позволяет исключить замыкание источника напр$1жения подпитки через вспомогательный тиристор и тиристор Лодпитки, что повышает надежность работы устройства, и, во-вторых, позволяет уменьшить пот ребление мощности от источника напряжения подпитки, так как к моменту отпирания тиристора подпитки на коммутирующем конденсаторе уже будет существовать некоторое напряжение нужного анака, зависящее от величины напряжения на втсти конденсаторе к моменту отпирания осно&ного тиристора. Формула изобретения Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, с Держащее в роторной цепи электродвигателя неуправляемьА выпрямитель, дроссель,. резистор тиристорный коммутатор, подключенный параллельно резистору через неуправляемый вентиль, блок управления тиристорами коммутатора и источник напряжения подпитки, подключенный положительны 1 полюсом к катоду неуправляемого вентиля коммутатора, а анод этого венти Я соединен с анодом тиристора подпитки, причем неуправляемый вентиль коммутатора включен встречно-параллельно вспомогательному .тиристору коммутатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью овышения надежности работы устройства и уменьшения мощности источника напряжения подпитки, дополнительно введен блок временной , вход которого подлючен к одному из выходов блока управения тиристорами коммутатора и к упраВ-.

r i ..ifcjur f : , :4

;7 .

ляющему электроду основного .ти {0тЬ{$а источник напряжекрммутатора, выход блока врётиёино заде{5г . отрицательным .полюсом пожки подключен к управляющему Электроду дключен к катоду тиристора подпитки..