Устройство для пуска трехфазного асинхронного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ПУБЛИ 1 3 5 Н теащ РЕТ НИЕ И ВУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Московский энергетический институт (72) О.А.Бурунин и Е,С,Московская (56) Авторское свидетельство СССР М 1099367, кл. Н 02 Р 1/32, 1984,Авторское свидетельство СССР Ь 1422345, кл. Н 02 Р 1/32, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Использование: в электроприводах механизмов с изменением нагрузки в широких пределах, Сущность изобретения заключа 1815781 А 1/ь:,:уЯия ется в том, что сигнал с датчика 4 оборотов поступает на вход формирователя 5 импульсов, далее на вход одновибратора 7. Элемент И логически умножает сигналы с выхода одновибратора 7 и генератора импульсов 10 и подает их на счетный вход счетчика 6, В зависимости от числа сосчитанных импульсов, пропорционального величине скольжения, появляются сигналы на выходах элементов И 11 и 12, которые через узлы задержки 13 и 14 управляют работой триггера 15, Триггер 15 дает команду на включение - отключение коммутаторов 1 и 2 "звезда" и "треугольник" статорной обмотки 3 электродвигателя. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления трехфазными асинхроннымиэлектродвигателями, нагрузка которых изменяется в широких пределах,Цель изобретения - повышение надежности и энергосбережения,На фиг.1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2 - графики напряжений, поясняющие его работу,Устройство (фиг,1) содержит полупроводниковые коммутаторы 1 и 2 включениястаторной обмотки 3 асинхронного двигателя (АД) "звездой" и "треугольником". Выходимпульсного датчика 4 частоты вращенияподключен ко входу формирователя импульсов 5; выход которого подключен ко входу"Сброс" счетчика 6 и входу одновибратора7. Вход Х 1 элемента И 8 подключен к выходуодновибратора 7, вход Х 2 подключен к выходу делителя 9 частоты, вход которого подключен к выходу генератора 1 О импульсов.Выход элемента И 8 подключен к счетномувходу счетчика 6. Входы элементов И 11 и 12подключены к соответствующим выходамсчетчика 6, а входы - к выходам соответствующих блоков задержки 13 и 14. Выходыблоков задержки 13 и 14 подключены.к входам соответственно "Сброс" и "Установка"триггера 15, Выход одновибратора 16 подключен к одному из входов элемента И 16.Импульсный датчик 4 частоты вращенияможет быть фотооптическим индукционным и т.п, Его назначение - выдавать адинимпульс на 1 оборот вращения вала АД.Устройство работает следующим образом,Датчик 4 частоты вращения выдает сигналы (фиг,2 в);по переднему Фронту которыхформирователь 5 импульсов формирует короткие импульсы (фиг,2 б),по которым сбрасывается в ноль счетчик 6 и одновременнозапускается одновибратор 7. Этот одновибратор подстраиваемцй и формирует на своем выходе эталонный импульс ЬЬ (фиг.2 в),равный периоду времени вращения вала заодни оборот на ХХ. Если двигатель загружен, то импульс лог. О одновибратора 7оканчивается до прихода последующего импульса с датчика 4 оборотов. Интервал времени между ними Ьь пропорционаленскольжению.Пусть АД запущен, сигнал на выходеодновибратора 16 - лог, 1, статорная обмотка двигателя включена по схеме звезда. Однако нагрузка такая, что экономическйвыгоднее переключить АД на "треугольник".В этом случае на входе Х 1 элемента И 8появляется импульс длительностью Ьтэй 1(фиг,2 в), Поскольку на вход Х 2 элементаИ 8 подаются импульсы с выхода генератора10 импульсов, то начиная с момента 11 прихода импульса Ьь 1, на выходе элемента И8 появляется пакет импульсов(фиг.2 г), которые считываются счетчиком 6. При числеимпульсов. соответствующих точке (скольжению) переключения с "треугольника" на"звезду", на выходе элемента 11 в момент т 21 О появляется импульс (фиг.2 д). А при числеимпульсов, соответствующего точке (скольжению) переключения со "звезды" на "треугольник", в момент тз появляется импульс навыходе элемента И 12 (фиг.2 е), Последний15 импульс поступает на блок задержки 14, назначение которого дать команду на переключение триггера 15 при заданном числеимпульсов (фиг,2 е) на входе блока 14. Импульс на выходе блока задержки 14 пере 2 О брасывает триггер 15 в устойчивоесостояние с сигналами лог. 1 и лог. О соответственно на прямом и инверсном выходах, В результате отключается коммутатор 1"звезда" и включается коммутатор 2 "треу 25, гольник". Двигатель переходит на работу посхеме треугольник с меньшими йотерями,его скольжение уменьшается, на выходе одновибратора 7 формируется импульс длительностью Ьь 2 (фиг.2 в), а на выходе3 О элемента И 8 - соответствующий пакет импульсов (фиг.2 г). Счетчик 6 считает импульсы. Причисла импульсов, соответствующеготочке (скольжению) переключения с "треугольника" на "звезду", на выходе элемента35 И 11 в момент т 4 появляется импульс(фиг.2 д), который поступает на узел задержки 13,При снижении нагрузки до величины,где энергетически выгоднее переключить4 О АД на "звезду", на выходе одновибратора 7устанавливаются импульсы длительностьюЬез (фиг. 2 в), а на вцходе элемента И 8 -соответствующий пакет импульсов (фиг.2 г),Счетчик 6 считает импульсы пакета, однако45 он не досчитывает до числа импульсов, соответствующих точке (скольжению) переключения с "треугольника" на "звезду". Навыходе элемента И 11, а следовательно и навходе блока задержки 13, в момент в им 5 О пульс не появляется (фиг.2 д), При отсутствии заданного числа импульсов на входеблока задержки 13 импульсов, на его выходепоявляется сигнал, который перебрасываеттриггер 15 в устойчивое состояние с сигна 55 ломлог. Оилог. 1 соответственно на прямоми инверсном выходах, В результате отклю. чается коммутатор 2 "треугольник" и включается коммутатор 1 "звезда". Двигательпереходит на работу по схеме "звезда" с1815781 е фУГ УСоставитель О.БурунинТехред М.Моргентал Редакто орректор Л и аказ 1643 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 меньшим электропотреблением, его скольжение несколько увеличивается.При дальнейшем изменении нагрузки АДустройство работает как описано выше,При пуске АД триггер 15 устанавливается в устойчивое состояние с сигналом лог. 0на прямом выходе, запускается одновибратор 16, который формирует на своем выходесигнал лог, 0 длительностью, достаточнойдля разгона двигателя по схеме звезда. 10Этот импульс поступает на вход элемента И12, запрещая передачу сигнала со счетчика6 на вход "Установка" триггера 15, По окончании импульса лог. О, формируемого одновибратором 16, включается в работу канал: 15элемент И 12 - коммутатор 2 "треугольник"и двигатель переходит на режим работы"звезда" или "треугольник" в зависимостиот нагрузки на его валу,Делитель частоты 9 осуществляет деление частоты генератора 10 импульсов на Р,где Р - 1, 2, 3, 4 - число пар полюсов АД,Таким образом, использование скольжения в качестве параметра контроля экономичности позволяет осуществлять 25простое дискретное регулирование электропотребления независимо от уровня напряжения в питающей сети и отклонениячастоты, исключить необходимость использования аналоговых датчиков мощности(тока, коэф. мощности) и напряжения, В 30результате упрощается система управления, повышается надежностьи энергетическая эффективность электропривода,Ф ормул а и зоб рете н и я Устройство для пуска трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащее коммутаторы, включения статорной обмотки по схеме "звезда" и "треугольник", управляющие входы которых связаны с выходами триггера, первый одновибратор и датчик контролируемого параметра, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и энергосбережения, в него введены три логических элемента И, формирователь импульсов, генератор импульсов, делитель частоты, два блока задержки, счетчик и второй одновибратор, а датчик контролируемого параметра выполнен в виде импульсного датчика частоты вращения, выход которого подключен к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к входу первого одновибратора и к входу "Сброс" счетчика, выход генератора импульсов подключен к входу делителя частоты, выход первого одновибратора подключен к первому входу первого логического элемента И, к второму входу которого подключен выход делителя частоты, выход первого логического элемента И подключен к счетному входу счетчика, выходы которого подключены к входам второго и третьего логических элементов И соответственно, выходы которых подключены к входам соответствующих двух блоков задержки, выходы которых подключены к входам триггера, выход второго одновибратора подключен к одному из входов третьего логического элемента И.