Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором

О П И С АЙ-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистически к Республик(32) Заявлено 140278 (21) 579004/24-07с присоединением заявки Мо(51)М. Кл,Н 02 Р 1/34 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЬМ РОТОРОМ Из обретение относится к элек тротехнике и может быть использовано для управления электроприводами волочильных станов, конвейерных или грузоподъемных установок, а также других механизмов, нуждающихся в регулировании скорости вращенияИзвестны устройства для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, статорные обмотки которого соединены в звезду без нулевого провода, состоящие из пяти пар встречно - параллельно включенных тиристоров, образующих тиристорный коммутатор, а в каждую фазу роторной цепи включена одна ступень сопротивления 1.Известны также устройства для управления асинхронными электродвигателями, в роторной цепи которых вве- дены параллельно соединенные между собой тиристорные коммутаторы и сопротивления, включенные последовательно с каждой обмоткой ротора и блок управления 2),При включении в цепь статора асинхронного электродвигателя с фаэным ротором тиристорного коммутатора появляется возможность регулирования подводимого к двигателю напряжения путем изменения угла открывания тиристоров коммутатора,Однако при этом уменьшается момент электродвигателя пропорционально квадрату питающего напряжения,При снижении питающего напряжения инеизменном статическом моменте необ-ходимо заранее завышать мощностьэлектродвигателя, а следовательно иего габаритные размеры и установленную массу,Наиболее близким к изобретениютехническим решением является устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, которое содержит параллельно соединенные между собой сопротивления и ком"мутаторы, включенные в каждую фазуобмотки ротора последовательно, блоксравнения, входы которого соединеныс блоками обратной связи и заданияскорости 3.Работа известного устройства основана на принудительном задании частоты тока ротора, выделение которойпроизводится переключением с желаемой частотой ЭДС ротора управляемьвитиристорами,Это устройство обладает небольшойнадежностью работы, так как имеетбольшое количество элементов в схеме,большие габариты и высокую стоимость.Силовая схема устройства с принужденным заданием частоты тока роторасложная и обязательно должна содержать блоки гашения коммутирующих тиристоров.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства,Цель достигается тем, что устройство для управления асинхронным 10электродвигателем с фазным ротором,содержащее параллельно-соединенныемежду собой сопротивления и коммутаторы, включенные в каждую фазу обмотки ротора последовательно, блок сравнения, входы которого соединены сблоками обратной связи, задания скорости, дополнительно снабжено в кажцой фазе роторной цепи блоками выцеления нулевого. уровня напряжения иблоками задержки, причем выход каждого блока выделения нулевого уровнянапряжения подсоединен к блоку обрат;ной связи и к первому входу блока задержки, второй вход которого соединен с блоком сравнения, а выход - скоммутатором.На чертеже показана блок-схемаустройства для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором.30Устройство содержит блок 1 выделения нулевого уровня напряжения, соединенный с блоком 2 обратных свяэей 1блок 3 задания скорости, подключенныйк блоку 4 сравнения, второй вход которого соединен с блоком 2 обратныхсвязей, а выход - с блоком 5 задержки. Выход блока задержки подключенк коммутатору б, связанному с асинхронным двигателем, выполненным с фазными обмотками 7 на статоре и фазными обмотками 8 на роторе, причем обмотки ротора соединены последовательно с сопротивлениями 9, к которым подсоединены коммутаторы б, 4 гПри подаче на статорную обмотку 7асинхронного электродвигателя питающего напряжения переменного тока индуктируется ток в обмотках 8 ротора,На вход блока выделения нулевого 5 Оуровня 1 подается напряжения ротора,который контролирует момент перехода напряжения обмотки 8 ротора черезнулевое поЛожение. В момент переходанапряжения обмотки 8 ротора черезнуль (когда оно становится положительным) блок 1 выдает разрешение навключение блока 5 задержки, Сигналуправления задерживается в блоке 5 навремя, пропорциональное напряжению,заданному блоком 4 сравнения,При пуске электродвигателя времязадержки в блоке 5 должно быть менееполупериода питающего напряжения переменного тока, Если время задержки управляющего сигнала при пуске равнополовине периода питающего напряжения сети, то это значит, что в цепьротора введено добавочное сопротивление, а если меньше - то результирующий ток при том же значении скоростивыше благодаря тому, что тиристорыкоммутаторов б частично шунтируют сопротивления 9, Аналогично происходитв других фазах, но со сдвигом на 2/Зги 3/4 й. При пуске электродвигателядлительность времени включения тиристоров коммутаторов б может не изменяться, если нет необходимости в ограничении токов, моментов или другихпараметров электропривода,По истечении заданного времениблок 5 задержки выдает сигнал управления коммутатору б, включенному втой фазе обмотки 8 ротора, в которойблоком 1 выделения нулевого уровняопределяется напряжение обмотки 8ротора, и оно было равно нулю, Одинтиристор коммутатора б шунтирует сопротивление 9, При переходе напряжения обмотки 8 ротора асинхронногоэлектродвигателя в этой же фазе черезнуль, когда оно становится отрицательным, другой тиристор коммутатораб открывается, а первый закрывается,далее цикл повторяется для другойфазы, третьей и тд,При регулировании скорости вращения ротора асинхронного двигателя длительность времени задержки в блоке5 может автоматически изменяться вфункции скорости, тока, ЭДС, скольжения или другой величины, подаваемой на вход блока 2 обратных связей,При торможении электродвигателязадержка управляющего сигнала максимальная, что соответствует полномувведению сопротивления 9 в каждуюфазу роторной цепи. Далее электродвигатель останавливается под действием статической нагрузки или свободного выбега, При необходимостиосуществления экстренного торможенияможно использовать в статорной цепипротивовключение с полностью введенными сопротивлениями в роторной цепи,Использование данного устройства управления асинхронным двигателем с фазным ротором,обеспечиваетулучше" ние энергетических показателей при регулировании частоты вращения двигателя, так как устройство автоматически в зависимости от нагрузки на валу регулирует величину роторного сопротивления, обеспечивает получение жестких механических характеристик в замкнутой системе регулирования, плавный пусК в разомкнутой системе, простоту, малые габариты и низкую стоимость,698106 формула изобретения Составитель В, Тарасоведактор В. Трубченко Тех ед М. Петко о И. Сте ПодписиСР раж 8венноетениЖказ 6941/3 ЦНИ п 113коми и отк а ск Государ лам изо Москва тий на4 оектная, 4 Пат Ужгород илиал Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, содержащее параллельно соединенные между собой сопротивления и коммутаторы, включенные в каждую фазу обмотки ротора последовательно, блок сравнения, входы которого соединены с блоками обратной связи и задания скорости, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в устройство введены блоки выделения нулевого уровня напряжения в каждой фазе обмотки ротора и блоки задержки, причем выход каждого блока выделения нулевого уровня напряжения подключен к блоку обратной связи и к первому входу блока задержки, второй вход которогосоединен с блоком сравнения, а выход - с коммутатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Герасимяка Р,П. и др, Электроприводы крановых механизмов, М.,Энергия, с, 101, 1970,2; Петров Л,П. и др, .Моделирование асинхронных электроприводов с тиристорным управлением,М., Энергия,с.73,1977.3, Терехова В,М, и др, Асинхронный электропривод с тиристорньм управлением, регулируемый выделениемпринудительной частоты тока ротора,доклады 1 Всесоюзной конференции поавтоматизированному электроприводуТбилиси, т. 1, с, 5, 1968,