Способ частотного управления асинхронным электродвигателем электропривода механизма режущего инструмента

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 1624 5)5 Н 02 Р 7 ЕНИ К АВТОРСКОМ И ЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(71) Новомосковский филиал Московского химико-технологического . института , им.Д.И,Менделеева(53) 62-83:621.316.718,5:621.333,07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1241389, кл, Н 02 Р 7/42, 1984. (54) СПОСОБ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕХАНИЗМА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности электропривода путем исключения многократных повторных стопорных режимов. Устройство, реализующее способ, в начальный момент пуска подключает с помощью блока 11 управления и переключателя 13 вход элемента 15 сравнения к источнику 12 опорных сигналов, чем устанавливается задание по току и начало пуска до граничной частоты, происходит при неизменном значении тока двигателя (Д) 1. При перегрузке двигателя Д 1 ток с датчика 4 тока превышает максимально допустимое значение, заданное блоком 12, Сигнал наыходе элемента 14 сравнения и по1624652 15 20 35 40 рогового элемента 16 уменьшает частоту вращения двигателя до исчезнове н ия перегрузки, Если перегрузка не исчезает, частота вращения двигателя снижается до нуля. Происходит пуск двигателя в противоположном направлении с одновременным снижением интенИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электро- приводах металлорежущих станков, выемочных и камнерезных машин и т.д.Целью изобретения является повышение надежности путем исключения многократных повторных стопорных режимов,На чертеже изображена функциональная схема устройства, реализующего данный способ управления электродвигателем.Устройство содержит асинхронный электродвигатель 1, подключенный к преобразователю 2 частоты через датчики напряжения 3 и тока 4, регуляторы напряжения 5, тока б и частоты 7, связанные с преобразователем 2 частоты, задатчик 8 интенсивности, соединенный по входу с блоком 9 реверса, блок 10 контроля тока при реверсе, выход которого соединен с входом блока 11 управления, имеющим четыре выхода, первый и второй из которцх соединены с задатчиком 8 интенсивности и блоком 9 реверса, источник 12 опорных напряжений, один выход которого соединен с первым входом переключателя 13, второй вход которого подключен к третьему выходу блока 11 управления, а третий вход - к выходу регулятора 5 напряжения. Датчик тока выходом подключен к элементам 14, и 15 сравнения, -ворые входы которых соответственно соединены с вторым выходом источника 12 опорных напряжений и выходом переключателя 13, Выходы переключателя 13 соединены соответственно с входами порогового элемента 16 и регулятора б тока. Выходы порогового элемента 16 и датчика 3 напряжения соединены соответственно с входами элементов 17 и 18 сравнения, включенных последовательно, при этом общая точка их соединения подключена к входу блока 11 управления. Выходы задатчика 8 интенсивности и элемента 18 сравнения соединены соответственно с входами элемента 17 сравнения и регулятора 5 напряжения. Выход элемента 18 сравнения соединен с входом регулятора 7 частоты,Кроме того, устройство .содержит элемент 19 сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к персивности изменения частоты в задатчике. 8 интенсивности. При многократных стопорных режимах с минимальной интенсивностью изменения частоты при пуске двигателя число пусков сравнивают с заданным и при их превышении отключаютдвигатель, 1 ил. вому выходу блока 11 управления и третьему выходу источника 12 опорных напряжений, а выход элемента 19 сравнения через пороговый элемент 20 подключен к первому входу логического элемента И 21, второй вход которого присоединен к третьему вы.ходу блока 11 управления, Выход логического элемента И 21 через формирователь 22 импульсов присоединен к входу счетчика 23 импульсов, выход которого подключен к первому входу блока 24 сравнения кодов, к второму входу которого подключен выход блока 25 задания числа реверсов. Выход блока 24 сравнения соединен с входом сброса счетчика 23 импульсов и входом блока 11 управления, четвертый выход которого соединен с входом узла 26 снятия задания, выход которого подключен к входу блока 9 реверса. Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом,В начальный момент пуска блок 11 управления с помощью переключателя 13 подключает вход элемента 15 сравнения к источнику 12 опорного напряжения, Тем самым устанавливается задание потоку и пуск от нуля до граничной частоты осуществляется при заданном неизменном значении тока электродвигателя 1, При частоте, выше граничной, блок 11 управления подключает вход элемента 15 сравнения к выходу регулятора 5 напряжения, и устройство переходит от режима регулирования тока электродвигателя 1 к режиму регулироаания напряжения с подчиненным регулированием тока, Одновременно сигнал с блока 11 управления увеличивает интенсивность изменения частоты и модуля выходного напряжения на выходе задатчика 8 интенсивности. По окончании пуска частота вращения электродвигателя 1 определяется сигналом задания Оз.При перегрузке электродвигателя 1 ток, снимаемый с датчика 4 тока, начинает превышать максимально допустимое значение, заданное источником опорного напряжения. Появляется сигнал на выходе элемента 14 сравнения и порогового элемента 16, который, вычитаясь в элементе 17 сравненияиз задающего сигнала, уменьшает частоту вращения электродвигателя 1, Частота вращения снижается до тех пор, пока не исчезнет перегрузка электродвигателя 1. В том случае, когда перегрузка не исчезнет, что имеет место, например, при стопорении органа резания, частота вращения электродвигателя 1 снижается до нуля. При этом сигнал на выходе элемента 17 сравнения становится близким к нулю. Блок 11 управления выдает в блок 9 реверса сигнал, приводящий к изменению знака задания в блоке 9 реверса. При этом происходит пуск электродвигателя 1 в противоположном направлении, тем самым устраняются условия стопорения исполнительного органа электропривода. Во время реверса электродвигателя 1 блок 10 контроля тока при реверсе, при снижении тока электродвигателя менее 0,3 - 0,5 номинального тока двигателя выдает сигнал в блок 11 управления, который осуществляет в блоке 9 реверса изменение знака напряжения Оз на противоположный, Происходит остановка электродвигателя 1 иего частотный пуск в прямом направлении. Одновременно блок 11 управления воздействует на задатчик 8 интенсивности, уменьшая интенсивность изменения частоты и модуля выходного напряжения преобразователя 2 частоты.Так как пуск осуществляется при меньшей интенсивности изменения частоты и напряжения, то толщина стружки уменьшается и вероятность преодоления препятствия возрастает, Это позволяет повысить надежность электродвигателя при преодолении препятствия,Если препятствие (материал) режущим инструментом не может быть преодолено при минимальной интенсивности изменения частоты и напряжения, то на выходе .элемента 19 сравнения появляется отрицательный сигнал, поступающий на пороговый элемент 20, который вырабатывает единичный сигнал на первый вход логического элемента И 21. При стопорении исполнительного органа и реверсе электродвигателя на третьем выходе блока 11 управления, соединенном с блоком 9 реверса, появляется единичный сигнал на реверс, который по окончании отхода режущего органа от препятствия снимается, далее происходит пуск в прямом направлении. Так как препятствие не преодолено, то цикл пуск-реверс-повторный пуск будет повторяться многократно, и в этом случае на третьем выходе блока 11 управления формируется последовательность прямоугольных импульсов, равных числу стопорений 5 режущего органа, которая поступает на второй вход логического элемента И 21, с выхода которого снимается сигнал, поступающий на вход формирователя 22 импульсов, на выходе которого образуются по 10 одному из фронтов (например, переднему)поступающего на его вход сигнала узкие импульсы, которые поступают на вход счетчика 23, На выходе счетчика 23 в двоичном коде формируется число реверсов электро двигателя, которое поступает на первыйвход цифрового элемента 24 сравнения, на второй вход которого с блока 25 задания числа реверсов поступает в двоичном коде заданное допустимое число реверсов элект родвигателя, При равенстве фактическогочисла реверсов допустимому элемент 24 сравнения выдает импульсный сигнал в блок 11 управления, который через узел 26 снятия задания снимает задание с блока 9 25 реверса и электродвигатель отключается.Оновременно сигнал с выхода элемента 24 сравнения сбрасывает счетчик 23 импульсов.В рассмотренном техническом реше нии число допустимых стопорений и реверсов режущего инструмента ограничивается числом 3 - 5, что вполне достаточно для разрушения препятствия и позволяет ограничить число многократных стопорений при 35 непреодолимом препятствии. В результатеснижаются многократные перенапряжения в трансмиссии и перегрев электродвигателя и силовых элементов преобразователя частоты, усталостный износ, что в конечном 40 итоге повышает надежность.Формула изобретения Способ частотного управления асинхронным электродвигателем электропривода механизма режущего инструмента по 45 авт.св. М 1241389, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности путем исключения многократных повторных стопорных режимов, определяют фактическое число реверсов и повторных пусков при ми нимальной интенсивности изменения частоты, сравнивают его с заданным допустимым значением и при превышении фактического числа реверсов и повторных пусков заданного значения отключают элек тродвигатель электропривода.