Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11775852(5)м. кл з Н 02 Р 5/28 Государстееииый комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМИзобретение относится к электро-, технике, а именно к электроприводам, и может быть использовано для управления пуском и регулирования скорости асинхронных двигателей с фазным ротором, применяемых в электроприводе механизмов волочильных станов, конвейерных или подъемных установок на предприятиях металлургической, горнообогатительной, цементной или 0 любой другой промышленности.Известно устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором 1, в котором последовательно с каждой обмоткой ротор ной цепи включены добавочные сопро" тивления и встречно включенные тирис. торы. Это устройство является наи" более близким к изобретению по технической сущности и достигаемому20 результату, Устройство осуществляет импульсное управление с коммутацией в цепи переменного тока. Тиристоры, включенные в роторную цепь поеледовательно сопротивлением рото. 25 ра, периодически изменяют параметры схемы роторной цепи, что влечет за собой периодические изменения электромагнитного момента при задан ной скорости. Тиристоры работают 30 в режимах естественной коммутации, т,е. коммутация каждой фазы возможна с частотой роторного тока.Работа тиристоров рОтарной цепи искажает форму роторных токов, что вызывает дополнительныЕ моменты и потери в двигателе и питающей сети, изменяя этим энергетику электромеханического преобразователя, а в случае мощных электроприводов - энергетику электроприемников, расположенных вблизи преобразователей. Обладая низкими энергетическими пока. зателями, известное устройство применимо только для некоторого ряда механизмов. Искажение формы тока вызывает пульсации момента.Целью изобретения является улучшение энергетических показателей электродвигателя и расширение диапазона регулирования скорости, Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления асинхронным двигателем дополнительно снабжено тремя блок-модулями и блоком изменения параметров, причем все блок-модули соединены между собой по трехфазной мостовой схеме, входы которой подключены к фазам цепи ротора, а выход - к блоку изменения пара 775852,метров, блок управления тиристорамиВыполнен с двумя выходами, каждыйиэ которых подключен к управляющимэлектродам соответствующих тиристоров блок"модулей. В блок-модулиВведены два блока коммутации, причемкаждый иэ них включен между катодоми анодом тиристоров и содержит параллельно соединенные между собой дополнительные резистор, тиристор иблок гашения дополнительного тиристора, а анод дополнительного тиристорасоединен с катодом соответствующегоосновного тиристора,Сущность изобретения поясняется.Чертежом, на котором изображена блоксхема устройства.Резистор 1 падключен параллельноВстречно-параллельно соединенным тиристорам 2,3 и блокам коммутации 4,5,В блоки коммутации 4,5 входятпараллельно соединенные между собойрезистор б, вспомогательный тиристор 7 и узел гашения 8. Входящие вблок-модули 9-14 тиристоры 2,3 и блоки коммутации 4,5 включены между собой встречно-параллельно.Блок модули 9-14, образованныерезистором 1, тиристорами 2,3 и блоками коммутации 4,5 включены в кажДую Фазу ротора 15 асинхронногоэлектродвигателя. Статор 16 которогоПодключен к источнику переменноготока 17.Соединенные между собой блок -модули 9-14 Образуют трехфазный мостовой преобразователь (схему Ларионова), В. цепь постоянного тока мостового преобразователя включен блок изменения параметров 18, Блок-модули 9, 11,13 Образуют анодную, а блок-моцули 10,1,14 -катодную группы трехФазного мостового преобразователя. Выходы блока управления 19 подключены к анодной и катодной группам преобразователя.Включенные в цепь ротора 15 добавочные резисторы 1 используются для ограничения пусковых токов и изменения вида механической характеристики асинхронного двигателя. Тиристоры 2 и 3 предназначены для изменения эквивалентной величины добавочных резисторов 1, н результате чего изменяются параметры цепи асин- ХРОННОГО ДВИГатЕЛЯ, При КОМмутациЯХ добавочных резисторов тиристорами 2,3 возникают большие токи в роторной цепи двигателя, поэтому для Ограничения этих токов используются резисторы б. Исходя из заданного диапазона регулирования частоты вращения асинхронного днигателя и режима работы механизма, параметры резистора 6 изменяются от минимального своего значения до максимольного.хИзменение эквивалентной величины резистора б осуществляется вспомогательным тиристором. 7. Так как вспомогательный тиристор 7 представляет собой вентиль с неполной упран. яяемостью,т,е. он не может закрыться при помощи управляющего сигнала, то для полного управления вспомогательным тиристором 7 используется искусственная коммутация, которая .осуществляется узлом гашения 8. Искуственная коммутация может осуществляться при помощи специальных коммутирующих конденсаторов или других элементов,которые запасают энергию,необходимую для прерывания тока через вспомогательный тиристор 7.Включение добавочных резисторов 1, резисторов 6, вспомогательных тиристоров 7 и узлов гашения 8 позволяет расширить область применения данного устройства, так как значительно расширяется Область регулирования злектропривода. Блок изменения параметров 18 содержит пассивные элементы Р,,С,. а также устройство для изменения их величины по любому закону Пассивные элементы В,1.,С блОка изменения параметров являются нагрузкой для трехфазного мостового преобразователя, Управление тиристорами 3, и узлом гашения 8 Осуществляет блок 19, Этот блок имеет два выхода, при этом управление анодными и катодними группами трехфазного мос. тОнОГО преобразователя Осуществляет - ся с различными углами проводимости, Угол проводимост встречно-параллельных соединений тиристоров и коммутирующих элементов изменяется в зависимости От наГрузки на валу дни - Гателя чатоты враще;,ия и,тд, Упранлениф тиристорами с различными углами проводимости позволяет значительно улучшить форму токов н роторной цепи асинхронного двигателя и тем самым значительно улучшить знерГетические показатели злект Опри При подаче питающего напряжения на статор 16 асинхронного двигателя От источника переменного тока 17 н обмотке ротора 15 индуктируется ток, Встречно-параллельные и вспомогатель ные тиристоры 2,3 и 7 в первый момент времени закрыты а включенные н цепь ротора добавочные резисторы 1 создают начальный пусковой момент асинхронного двигателя. При этом величина добавочного резистора выбрана в предлагаемом устройстве максимальной,и,следовательно, пусковой момент ас.инхронного двигателя будет минимальным, Если статический момент на валу ас.инхронного двигателя больше пускового, то блок управления 19 выдает :игнал управления на открывание встречно-параллельных тирнсторови 3 с начальным значением угла проводимости,. величина которого автоматически будет изменяться до тех пор, пока775852 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 7780/68 Тираж 783 Подписно Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектна пусковой момент двигателя не будетбольше статическогО момента иротор асинхронного двигателя неначнет вращаться. По мере разгонадо заданной частоты вращения значениеугла проводимости изменяется, обес-,печивая тем самым выход двигателяна заданную скорость. Если значениеуглов проводимости тиристоров 2 и 3не обеспечивает выход двигателя назаданную скорость вращения, то вработу вступает вспомогательный тиристор 7 с регулируемым углом проводимости, отличающимся от угла проводимости встречно-параллельных тиристоров 2 и 3. Если частота скольжения двигателя ограничивает частотукоммутации вспомогательного тиристора 7, то в работу вступает эле"мент гашения 8, который позволяетпрервать основной ток, протекающийчерез вспомогательный тиристор 7. 1. Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором, содержащее в каждой фазе роторной цепи блок-модуль, включающий параллельно соединенные между собой резистор и два встречно-параллельных тиристора и блок управления тиристорами, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью улучшения энергетических показателей оно дополнительноснабжено тремя блок-модулями и блоком изменения параметров, причем всеблок-модули соединены между собойпо трехфазной мостовой схеме, входы которой подключены к фазам цепиротора, а выход - к блоку изменения параметров, блок управлениятиристорами выполнен с двумя выхода,ми, каждый из которых подключен куправляющим электродам соответству" .ющих тиристоров блок-модулей2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона регулированияскорости, в каждый блок-модуль введены два блока коммутации, причемкаждый из них включен между катодом 2 О и анодом тиристоров и содержит парал"лельно соединенные между собой дополнительные резисторы и тиристори блок гашения дополнительногогиристора соединен с катодом соответствующего основного тиристора,Источники информации,принятые но внимание при экспертизе 1. Патент Франции 9 2130935,кл. Н 02 Р 1/00, опублик. 16,1072.