Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя Советский патент 1982 года по МПК H02P5/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

1

Изобретение относитея к электротехнике и может быть использовано в электроприводах крановых механизмов передвижения с широким диапазоном регулирования скорости.

По основному авт.св. М 860252 известно устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя, содержащее тиристорный коммутатс в цеци ротора двигателя, выполйенный по трехфазной полуутфавляемой мостовой схеме, последовательно соединенные пороговый элемент и распределитель импульсов, соединенные с управляющими электродами тиристоров коммутатора, и силовой резистор, шунтирующий выход тйристсфного коммутатора l.

Недостатком этого устройства является невысокий диапазон регущфования частоты вращения двигателя в связи с тем, что включенный силовой резистор обеспечивает получение пониженной частоты вращения двигате ля, однако при п еходе на повышенную частоту вращения область регулирования значительно сужается из-за 1д)иблшкения реостатной характеристики к оси ординат, а поэтому щэи высоком значении момента со1фотивления двигатель не достигнет заданного значения .

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования частоты вращения двигателя.

Цель достигается тем, что в устрой10ство для регулирования частоты вращ&ния асишфонного двигателя. допопнвтепь. но введены Vl ключевых элементов, гъ выключателей, три диода и резистчх, один крайний вывод которого соединен

15 с объединенными анодами введенных диодов, катоды каждого из которых соединены с соответствующей фазой обмотки ротора двигателя, а другой крайний введенного резистора соединен с

20 катодной группой тиристорного комму- . татора, а также с объединенным входом Y ключевых элементов, шунтирующих силовой резистор, и с объединенными

одними выводами первых контактов И выключатйлей, другие выводы которых соединены с,управляющими входами ключевых элементов, а вторые контакты выключателей соединяют вход элемента с регулируемым порогом срабатывания со средними выводами введенного резистора.

На фиг. 1 и 2 показаны блок-схемы устройства; на фиг. 3 - механическая характеристика.

Устройство содержит асинхронный двигатель 1, тиристорный коммутатор 2 в цепи его ротора, который выполнен в ввде трехфазного угфавляемого выпрямителя, силовой резистор 3, включенный к выходу коммутатора 2, дополнительный резистор 4, один крайний вывод которого соединен с объединенными анодами диодов 5 подключенных катодами к обмотке ротора, а другой вывод с положительным полюсом коммутатора 2 и с объединенным входом ключевых элементов б.и 7, шунтирующих силовой резистор 3, выключателя 8 и 9, одни контакты которых управляют включение ключевых элементов 6 и 7, а другие контакты, в том числе и выключателя 10, соединяют средние вывода дополнительного резистора 4 с элементом 11, с регулгфуемым порогом срабатьйвания, выход которого через распределитель импульсов 12 соединен с управляющими электродами т}фисторов коммутатора 2. Кроме того, устройство может содержать блок программного управления 13 и датчик пути 14, соединенные со входми блока сравнения 15, выход которого соеДипеп со входом блока логики 16, подключенного к управляющему входу выключателей 8, 9 и 1О.

Механические характеристики располагаются следу-ющим образом: естественная характеристика 17, реостатные характеристики 18, 19 и 2О и исскуственые регу1ифовочпые характеристики 21 и 22.

Работает устройство следующим образом.

При подаче пагфяжения на обмотку статора двигателя 1 в обмотке ротора наводится ЭДС п вследствие чего проходит ток через резистор 4, подключенного к обмотке ротора через диоды коммутатора 2 и диоды 5. В момент замыкания контактов включателя 10, напряжеилс, снимаемое с резистора 4, подается па вход порогового элемента

11 И в случае превьшения напряжения его срабатывания, последний -через распределитель импульсов включает тиристоры коммутатора 2, который замыкает

обмотку ротора через резистор 3. Двигатель 1 развивает пусковой момент определяемый реостатной характеристикой 19 . разгон двигателя 1 производится до частоты вращения, щэи которой -вследствие сиижения напряжения в обмотке ротора, пороговый элемент закрывается и тиристоры коммутатора 2 отключаются. Включение коммутатора 2происходит после снижения частоты вращения и возрастания напряжения на обмотке ротора, которое определяется следующим соотнощением

i--EopS-I(.aR-)

-ЭДС неподвижного и разомкгде Е,

ор нутого ротора;

S 1г

-скольжение двигателя;

-ток ротора;

ч

-индуктивное сопротивление ротора;

-активное согцэотивление обмотR2, ки ротора и резистора;

-коэффициент, зависящий от схеупмы Выпрямителя,

Таким образом, коммутатор 2 в зависимости от величины напряжения и соответственно от скольжения двигателя, будет периодически включаться и поддерживать частоту вращения двигателя на заданном уровне (механическая характеристика 22) в соответствии со следующим соотнощением

lCU2.UK9i

где К коэф({)ипиент деления напряжения на резисторе 4;

напряжение пробоя порогового элмента.

Однако на повьщ1ённой частоте вращешта область регулирования ограничивается реостатной характеристикой 19, а поэтом необходимо кроме включения выключателе 9 Щ1И 8 переключить вывода резистсра 3 ключевыми элементами 6 или 7, увеличивая область регулирования, которая огфеделяется характеристиками 17 и 18. Отключение ключевых элементов 6 или 7 гроизводится после размыкания контактов выключателей 8 или 9, запирания псрогового элемента 11, в связи с уменьщением нащзяжения на его входе и отключения тиристоров коммутатора 2.

В случае программного управления различных позиционных механизмов частота 59 вращения двигателя определяется в зависимости от расстояния до конечного места .передвижения, а поэтому на вход блок сравнения 15 поступают сигналы от блок щюграммного управления 13 и датчика пути 14. Блок логики 16 в зависимости от величины сигнала на его входе производит переключение соответствующих выключателей 8, 9 и 10, задавая скорость перемещения механизма. Таким образом, устройство позволяет регулировать частоту вращения двигателя в щироком диапазоне, что может найти широкое применение для приводов различных позиционных механизмов. Форму Ла изобретения Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя tio авт. св. № 86О252, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него допол26нительно введены п/ ключевых элементов, rv выключателей, три диода и резистор, , один крайний вывод которого соединен с объединенными анодами введенных диодов, катоды каждого из которых соединены с соответствующей фазой обмотки двигателя, а другой крайний вывод введенного резистора соединен с катодной группой-тиристорного коммутатора, а также с объединенным входом П, ключевых элементов, шунтирующих силовой резистс, и с объецинеьшыми одними выводами первых контактов П/ выключателей, другие выводы которых соеди- нены с управляющими входами ключевых элеменггов, а кот-акты выключателей соединяют вход элемента с регулируемым порогом срабатывания со средними выводами введенного резистора. Источники информации, принятые во внимание щ)и экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 86О252, кл. Н О2 Р 5/28, 17.07.79.

Г/

И

ш

t3

№

5/г

17

t/7.J