Способ управления асинхронным электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 688367 51)5 Н 02 Р 7/3 НИЯ ОПИС И БР АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства (72) В.М.Жукоборский и В.И.Холин (53) 621,316.718.5(088.8)(56) Иванов В.С., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987.Авторское свидетельство СССР М 1337968, кл, Н 02 Р 7/36, 1984.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении асинхронным электродвигателем с переменной нагрузкой на валу. Целью изобретения является повышение эффективности снижения реактивной мощности в асинхронном электродвигателе, В устройство, реализующее предложенный способ, дополнительно введены датчики 4, 5 активной . и реактивной составляющих тока статора асинхронного электродвигателя 2. Вычисляется значение коэффициента мощности как отношения полученных на их выходах сигналов. Определяется, кроме того, реактивная мощность и ее отношение к КПД. Регулирование частоты и амплитуды на выходе источника 1 напряжения осуществляют с помощью экстремального регулятора 11, причем в режиме холостого хода минимизируют коэффициент реактивной мощности, а в рабочих режимах - отношение реактивной мощности к КПД, благодаря чему снижение реактивной мощности в двигателе производится более эффективно, 1 ил,ля; Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении асинхронным электродвигателем с переменной нагрузкой на валу.Цель изобретения - повышение эффективности снижения реактивной мощности в асинхронном электродвигателе,На чертеже представлена функциональная схема. устройства, реализующего способ управления асинхронным электродвигателем.Устройство содержит источник 1 напряжения, регулируемый по уровню и частоте, выход которого соединен с зажимами асинхронного электродвигателя 2, На выходе источника 1 вклк)чены датчик 3 напряжения, датчик 4 активной составляющей тока статора, датчик 5 реактивной составляющей тока статора. На валу асинхронного электродвигателя 2 установлены датчик 6 частоты вращения и датчик 7 момента на валу. Выходы датчиков, напряжения 3, активной 4 и реактивной 5 составляющих тока статора, частоты вращения 6 и момента 7 подключены к входам арифметического блока 8 и нуль-органа 9. Два выхода этого блока А 1 и А 2 подключены к входам В 1 и В 2 коммутатора 10, управляющий вход Д которого подключен к выходу нуль-органа 9. Вход нуль-органа 9 подключен к выходу датчика 7 момента. Выход коммутатора 10 подключен к входу экстремального регулятора 11, два выхода которого Ч и 1 соединены с соответствующими входами управления регулируемого йсточника 1 напряжения.В устройстве способ реализуется следующим образом.Арифметический блок 8 непрерывно производит вычисления и формирует на своих выходах сигналы в соответствии с программой, заданной следующими выражениями:выход А 119 Р= Р/авыход А 2ВтавЧ 1 аКМйгде т 9 р - коэффициент реактивной мощности,1 а,1 р - значения активной и реактивной составляющих тока статбра соответстеенно;О - значение реактивной мощности;- коэффициент полезного действия; Ч - значение напряжения, подводимого к двигателю;М - значение момента на валу двигате 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 и - значение частоты вращения двигателя;К - коэффициент пропорциональности.Сигналы с выходов А 1 и А 2 поступают на соответствующие входы В 1 и В 2 коммутатора 10, Коммутатор 10 в зависимости от состояния входа управления Д замыкает на свай выход один из входов В 1 или В 2,При работе асинхронного электродвигателя 2 в режиме холостого хода момент на валу двигателя практически равен нулю и, следовательно, на выходе датчика 7 момента будет "нулевое" значение сигнала, и нуль- орган 9 выдаст на вход Д коммутатора 10 нулевой сигнал, в сбответствии с которым на выход коммутатора 10 замкнется его вход В 1, Сигнал, пропорциональный тд р, поступит на экстремальный регулятор 11, здесь в соответствии с текущим значением,1 д у выработаются регулирующие воздействия Ч и 1, При изменении этих воздействий изменяются значение и частота напряжения на входе асинхронного двигателя так, что значение тцр поддерживается минимальным,Если нагрузка на валу асинхронного двигателя будет отличаться от нуля, то на выходе датчика 7 момента будет сигнал, отличный от "нулевого", и, следовательно, на управляющем входе Д коммутатора 10 будет сигнал высокого уровня, в соответствии с которым на вход коммутатора 10 замыкается его вход В 2, Сигнал, пропорциональный отношению О/проступит на вход экстремального регулятора 11, где в соответствии с текущим значением отношения О/ вы- - работаются регулирующие воздействия Ч и т. Под влиянием этих воздействий изменяются значение и частота напряжения на входе асинхронного двигателя так, что значение отношения О/ ц поддерживается мин имал ьн ы м.Рассмотренный способ позволяет в сравнении с известным решением повысить эффективность снижения реактивной мощности в асинхронном электродвигателе, так как коэффициент реактивной мощности и отношение реактивной мощности и КПД двигателя обеспечивают минимизацию реактивной мощности с большей точностью, чем, соответственно, коэффициент мощности и произведение КПД и коэффициента мощности. Коэффициент реактивной мощности щ у определяет реактивную мощность с большей точностью (меньшей погрешностью), чем величина коэффициента мощности сов р в силу особенностей соотношения этих стандартных тригонометрических функций, Наиболее эта особен1688367 Составитель А.Жилин Техред М.Моргентал Корректор, С.Черни Редактор М.Товтин Заказ 3715 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 ность проявляется в зоне больших углов(что и соответствует режиму холостого хода асинхронного электродвигателя). Здесь изменение сов р на 10 приводит к изменению 1 ц р на 100 и более. Минимизация 5 отношения О/ обеспечивает прямое снижение реактивной мощности 0 в отличие от косвенного снижения реактивной мощности при минимизации произведения сов р . При этом во всем диапазоне изменения 10 нагрузки обеспечивается и минимизация активных потерь в асинхронном электродвигателе. Формула изобретения 15 Способ управления асинхронным электродвигателем, при котором измеряют величину напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя, частоту его вращения, момент на его валу, опреде ляют по полученным данным КПД асинхрон-. ного электродвигателя и осуществляют регулирование частоты и величины, подводи- мого к электродвигателю напряжения при переменной нагрузке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности снижения реактивной мощности, дополнительно измеряют реактивную и активную составляющие тока статора и определяют значение коэффициента реактивной мощности, как отношение названных составляющих тока статора, используя измеренные параметры асинхронного электродвигателя, определяют реактивную мощность и ее отношение к КПД, причем регулирование частоты и величины подводимого к асинхронному электродвигателю напряжения осуществляют при поддержании в режиме холостого хода на минимальном уровне коэффициента реактивной мощности, а в рабочих режимах - отношения реактивной мощности к КПД.