Устройство для двухзонного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень9 Дата опубликования описания 15.03.80(53) УДК 621.316. .718.5 (088.8) ао делам изобретений н открытнй(72) Авторы изобретения А, М. Ланген и Б. М. Лакс Московский ордена Трудового Красного Знамени текстильный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ1Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматическогоуправления электроприводами переменноготока.Известно устройство для двухзонного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее одноякорный преобразователь, вход которого подключен к роторной цепи, а выход постоянного тока - ко входу машиныпостоянного тока, установленной на валуасинхронного двигателя 11.1При переходе через зону синхронной частоты вращения одноякорный преобразователь затормаживается, ток возбуждения машины постоянного тока реверсируется и затем увеличивается, чтобы асинхронный двигатель втянулся в синхронизм, После этогоослабляют поле машины постоянного тока,а поле одноякорного преобразователя усиливают и тем самым оттормаживают его. Послепрохождения зоны синхронной частоты вращения изменяют ток возбуждения машиныпостоянного тока пропорционально частотевращения асинхронного двигателя,2К недостаткам описанного устройства относятся большое количество коллекторных машин, низкий КПД, косвенный контроль скольжения из-за отсутствия датчика скольжения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для двухзонного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее источник питания, связанный со статорной обмоткой и входом выпрямителя, инвертор, вход которого подключен к управляемому выпрямителю, а выход - к цепи ротора, датчик скольжения, установленный на валу двигателя и выполненный в виде бесконтактного сельсина, выходная трехфазная обмотка которого связана с системой фазового управления инвертором 12. Указанное устройство обеспечивает дискретно пять зон регулирования частоты вращения асинхронного двигателя (сверхсинхронной, синхронной, подсинхронной, номинальной и нижесинхронной частоты вращения) с помощью смесительного устройства,которое имеет пять каналов регулирования соответственно зонам:К недостаткам устройства" относятся сложность, большое количество блоков управления, входящих в смесительное устройство, а также логических переключаю щих элементов.Цель изобретения - упрощейие устройства.Указанная цель достигается тем, что в предложенное устройство введены автономный источник частоты, нуль-орган и бесконтактное переключающее устройство, а датчик скольжения снабжен дополнительной трехфазной выходной обмоткой, связанной с выходом бесконтактного переключающего устройства, Один вход переключающего устройства подключен к автономному источнику частоты, другойвход - к источнику питания, а третий - к выходу нуль-органа, к одному входу которого подключена основная обмотка датчика скольжения, а к другому - выход автономногоисточника частоты.На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства двухзонного регулирования частоты вращения.Устройство состоит из асинхронного двигателя 1 с фазным ротором, датчика скольжения 2 с двумя трехфазными обмотками, источника 3 питания, автономного источника 4 частоты, инвертора 5, бескойтактного переключающего устройства 6, нуль-органа зо 7, управляемого выпрямителя 8.Работает устройство следующим образом.При подходе ротора асинхронного двигателя 1 к зоне нечувствительности, что соответствует скольжению 3 - 5%, трехфазная дополнительная обмотка датчика скольжения 2 переключается с источника 3 питания асинхронного двигателя на автономный источник 4 частоты с помощью бесконтактного переключающего устройства 6, Отключение питания дополнительной обмотки фо датчика скольжения 2 сразу от двух источников 3 и 4 осуществляется нуль-органом 7, который получает сигналы для сравнения от автономного источника 4 частоты и от основной обмотки датчика скольжения 2, счи- м тывающей частоту вращения асинхронного двигателя 1, Одновременно на вход инвертора 5, подключенного к роторной цепи асинхронного дви 1 ателя 1, подается неизменное напряжение управляемого выпрямителя 8, Тем самым создается необходимое условие для перехода к сверхсинхронной частоте вращения в двигательном режиме; в ротор вводится добавочная ЭДС, противофазная по отношению к роторной и превышающая ее по амплитуде при отрицательном скольжении. После перехода зоны нечувствительности дополнительная обмотка датчика скольжения 2 подключается вновь к источнику 3 питания, В этом случае электропривод переменного тока приближается по свойствам и характеристикам к электроприводу с коллекторной машиной переменного тока, а регулирование частоты вращения асинхронного двигателя сводится к изменению напряжений управляемого выпрямителя,Использование устройства позволит уст-ранить дополнительные расходы на разработку пятиканальной системы управления смесительного устройства, что приведет к повышению надежности асинхронно-вентиль- ного каскада.формла изобретения Устройство для двухзонного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее источник питания, связанный со статорной обмоткой и входом выпрямителя, инвертор, вход которого подключен к управляемому выпрямителю, а выход - к цепи ротора, датчик скольжения, установленный на валу двигателя и выполненный в виде бесконтактного сельсина, выходная трехфазная обмотка которого связана с системой фазового управления инвертором, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него. введены автономный источник частоты, нуль-орган и бесконтактное переключающее устройство, а датчик скольжения снабжен дополнительной трехфазной выходной обмоткой, связанной с выходом бесконтактного переключающего устройства, один вход которого подключен к автономному источнику частоты, другой вход - к источнику питания, а третий - к выходу нуль-органа, к одному входу которого подключена основная обмотка датчика скольжения, а к другому - выход автономного источника частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР69375, кл. Н 02 К 17/34, 1947.2, Парфенов Э,Е., Ровинский П. А. Асинхронно-вентильные каскады для двухзонного регулирования скорости асинхронныхэлектродвигателей. Л., Наука, 1969, с, 16,17, 77 в 1 (прототип).СоставТехредТираж 7 ягель А.К Шуфр83венногоретений35, Рауг. Уж го ЦН ИИ ПИ Государспо делам изоб113035, Москва, Ж - филиал П П П к Патенть,едактор Т. Орловска аказ 10241/46 Головченкоич Корректор ЕПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род, ул. Проектная,Папи