Устройство для управления асинхронным двигателем подъемного механизма

388339 ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЫ ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз СоветскиМ Социал истицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваено 02,1 Х,1969 ( 1360144/24-7) М. Кл. Н 02 р 7/04 оединением заявкириорит Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийУД К 621.313,3313.2:621 ,316.718.5(088.8) Опуб ковано 22.Ч 1,1973, БюллетеньДата опубликования сания 31,Х.1 Авторыизобретения К, Аракелян и М, М. Соколо а явите ТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОНН ДВИГАТЕЛЕМ ПОДЪЕМНОГО МЕХАНИЗМА Известно устройство для управления асинхронным двигателем подъемного механизмапри помощи механического тормоза с электрогидравлическим толкателем, двигатель которого подключен,к роторной цепи приводногодвигателя.Недостатками известного устройства являются ограниченный диапазон регулированияскорости, ступенчатое регулирование скоростиэлектропривода на малых (посадочных) ско. 1ростях, наличие резко колебательных переходных процессов в электроприводе при пуске,обусловленных характеристиками электрогидравлического толкателя, управляемого по заУ 1кону - = сопз 1,УИзобретение позволяет устранить указанные,недостатки. Это,достигается тем, что дви.гатель электрогидравлического толкателя подключен к цепи ротора через дроссель насыщения, обмотка управления которого включена на разность задающего напряжения и напряжения, пропорционального э.д.с. ротораприводного двигателя.На фиг. 1 приведена принципиальная схема 2предлагаемого устройства; на фиг. 2 - графики, поясняющие механические характеристикисистемы электропривода при регулированиискорости механизма в замкнутой системе сэлектрогидравлнческим толкателем. 3 Устройство состоит из подключенного к сети, через контакты 1 линейного контактора, приводного асинхронного двигателя 2, в цепь обмотки ротора которого через последовательно соединенные контакты 3 контактора малой скорости и рабочие обмотки дросселя насыщения 4 включена обмотка статора двигателя 5 электрогидравлического толкателя механического тормоза б. Обмотка управления дросселя,насыщения 4 подключена к последователь.но соединенным источнику независимого,напряжения 7 и выходу выпрямителя 8, включенного в цепь ротора приводного двигателя, содержащую реостаты 9 и нормально замкнутые контакты 10 контактора малой скорости, размыкающие роторную цепь,Приводной асинхронный двигатель 2 может работать в режиме подъема груза при подключении его к сети контактами 1. В этом режиме механический тормоз б с электрогидравлическим толкателем может выполнять как свои обычные функции, так и функции,регулятора скорости. В первом случае его двигатель 5 контактами 11 подключается к сети, и тормозные колодки разжимаоотся. В таком лоложении схемы электропривода осуществляются реостатный пуск и работа на регулировочных характеристиках с помощью ступеней реостата 9 роторной цепи приводного двигателя 2.В случае силового спуска, спуска груза в тормозном режиме с противовключением или сверхсинхронной скоростью приводной двигатель 2 может быть подключен,к сети реверсирующим,контактором (на чертеже не пока- зан), а двигатель 5 контактами 11. Наложе,ние тормозных колодок, то есть стопорение вала механизма происходит при отключении приводного двигателя 2 от сети,В режиме опускания груза с регулированием скорости, а также для получения жестких механических характеристик в области малых и ползучих скоростей, приводной двигатель переводится в режим асинхронного преобразователя частоты, путем размыкания его роторной цепи (отключением контактов 10) и подключения,к последней (посредством контактов малой скорости 3) двигателя электро- гидравлического толкателя.В этом режиме движение обусловливается массой опускаемого груза, а пониженная скорость в системе получается благодаря подтормаживанию вала привода механическим тормозом б, тормозной момент которого регулируется автоматически с помощью электропидравлического толкателя.Включением контактов 3 цепи двигателя 5 обмотка управления дросселя насыщения 4 подключается на разность напряжений роТОРа Ур=-(ю) = - Урн 5, подводимого к выпРЯ- мителю 8, и задающего У. Эта разность ср 5 - У, которая в,начале, пуска имеет максимальное значение (5=1), по,мере разбега привода уменьшается, автоматически обеспечивая плавное изменение напряжения на зажимах двигателя 5. Происходит непрерывное сравнение сигнала, пропорционального скорости приводного двигателя 2, и задающего. От результирующего сигнала У.= = Ур 5 - У:зависит степень насыщения дросселя 4 или уровень напряжения на двигателе 5, что, в свою очередь, обусловливает определенную скорость вращения его вала и связанного с ним лопастного колеса, насоса электрогидравлического толкателя, Таким образом, толкающая сила Рпропорциональная квадрату скорости лопастного колеса насоса2(или %,), изменяется в широких пределах в зависимости от степени насыщепия дросселя 4. Тормозной момент механического тормоза М, (см. фиг. 2), который получается при взаимодействии сил упругой деформации тормозных пружин (Р) и гидротолкателя (Р,), определяется в конечном итоге частотой (скоростью вращения приводного вала) и напряжением ротора приводного двигателя 2.В полученной замкнутой системе с двумя жесткими отрицательными обратными связями по скорости в любой момент времени обеспечиваерся равновесие между двумя моментами: моментом сопротивления (М,), являющимся движущим, и тормозным моментом М, (моментом трения механического тормоза б). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Дроссель насыщения 4, охваченный кесткой положительной обратной связью по,на- пряжению ротора приводного двигателя 2 (или отрицательной по скорости) обеспечивает задание и поддержание необходимого уровня напряжения на зажимах статора двигателя 5 независимо от частоты тока ротора приводного двигателя 2 или его скорости.Благодаря электромагнитной инерции обмотки управления дросселя насыщения 4 процесс нарастания или спадания тока в ней и, следовательноповышение или понижение напряжения на зажимах двигателя 5 и колебания скорости приводного вала двигателя 2 ,протекают достаточно плавно. Эта важная особенность предлагаемого устройства сводит на,нет переретулирования скорости в переходных рекимах, а наличие обратной связи по скорости, охватывающей двигатель 5, полностью исключает возможность возникновения автоколебаний.Регулятор скорости, охваченный жесткой отрицательной обратной связью по скорости приводного двигателя 2, обеспечивает поддержание заданного тормозного момента,на его валу независимо от установленного уровня напряжения на двигателе 5. Эи два обстоятельства при совместном действии обеспечивают задание любого, по величине, тормозного момента и поддержание его постоянньлм с высокой степенью точности, практически в достаточно большом диапазоне нагрузок и скоростей, что,позволяет получить семейство жестких механических характеристик в области посадочных скоростей.Таким образом регулнрование скорости, а также полный останов привода или его повторный пуск в тормозном режиме с помощью электрогидравлического толкателя могут осуществляться соответствующим изменением уставки скорости У Переход системы с одной механической характеристики на другую осуществляеся плавно, без перерегулирования скорости привода.В случае необходимости регулирования скорости, привода в режиме подъема с помощью электрогидравлического толкателя двигатель 5 последнего, нормально открытыми контактами 3 контактора малой скорости подключается к,закимам ротора приводного двигателя 2. Нормально замкнутые контакты в цени его ротора остаются замкнутыми. В этом режиме привод работает на регулировочных характеристиках, получаемых в результате наложения тормозной характеристики М, и механических характеристик Мд (см. фиг. 2). Установившаяся скорость привода обеспечивается равновесием трех действующих на вал привода моментов: М, М, и М,. Предмет изобретевия Устройство для управления асинхронным двигателем подъемного механизма, к цепи ротора которого подключении двигатель электро388339 чен,к цепи ротора через дроссель насыщения, обмотка управления которого включена на разность задающего напряжения и напряжения, пропорционального э,д.с. ротора асин хронного двигателя. гидравлического толкателя механического тормоза, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, получения ползучих скоростей и улучшения ди,намических характеристик, двигатель подклюЮг Майоров Составитель ФТехред А, Камы Левятов зедакт екторы: Н. Стельм и Н. Учакико 695ого комитет изобретений 35, Раушска Подписноеов СССР ипография, пр. Сапунова Заказ 292914 Изд.ЦНИИПИ Государствен по делам Москва, Ж