Способ управления трехфазным асинхронным электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСС,ВЛЦПаеСиижРЕСПУБЛИК 69 (10 Зд) Н 02 Р 1/42,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Я.П,Грейвулис, Л.С,Рыбицкий, И.В.Авкштоль и Э.А,Блумбергс (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Бухштабер Е.Я. Вентильные преобразователи числа фаз. М., "Энергия", 1980, с. 7-17.2, Заявка Японии В 54-44083, кл, Н 02 Р 3/24, 1979.(54)(5) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, при котором фазы А, В и С обмотки статора электродвигателя подключаются в определенной последовательности к однофазному источнику питания через определенное число полупериодов питающего напряжения, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности путем исключениясоставляющих тормозного момента,определяют начало положительной полуволны первого периода питающегонапряжения и в этот момент производят подключение фазы А, определяютмомент перехода положительной полуволны через нуль, после чего подключают фазу В, определяют моментперехода через нуль отрицательнойполуволны первого периода питающегонапряжения, после чего подключаютфазу С, для следующих трех полуволннапряжения питания определяют начала и моменты перехода их черезнуль и осуществляют соответствующееподключение фаз А, В и С с другойполярностью по отношению к начальной, далее чередуют подключениеполуволн напряжения питания в указанной последовательности.1112514 1 О 15 Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для управления трехфазным асинхронным электродвигателем.Известен способ управления трехфазным асинхронным электродвигателем, согласно которому производят преобразование числа фаз соответствующим включением реактивных элементов между нагрузкой и питающей сетью Ц.Недостатком такого способа является невысокая точность, обусловленная несимметрией напряжения, при преобразовании числа Фаз, вызванном изменением нагрузки,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ управления трехфазным асинхронным электродвигателем, согласно которому Фазы А, В и С обмотки статора электродвигателя подключаются в определенной последовательности к однофаз 25 ному источнику питания через определенное число полупериодов питающего напряжения 21.Недостатком известного способа является невысокая точность за счет появления составляющих тормозного момента электродвигателя из-за использования блока счета импульсов.При изменении частоты питающего напряжения появляются постоянные состав ляющие тока в цепи статора электро- З 5 двигателя, вызывая его торможение,Целью изобретения является повыше ние точности путем исключения составляющих тормозного момента.Указанная цель достигается тем, 40 что согласно способу управления трехФазным асинхронным электродвигателем, при котором фазы А, В и С обмотки статора электродвигателя подключают в определенной последовательности к 45 однофазному источнику питания через определенное число полупериодов питающего напряжения, определяют начало положительной полуволны первого йериода питающего напряжения и в 50 этот момент производят подключение Фазы А, определяют момент перехода положительной полуволны через нуль, после чего подключают фазу В, определяют момент перехода через нуль от рицательной полуволны первого периода питающего напряжения, после чего подключают Фазу С, для следующих трех полуволн напряжения питания определяют начала и моменты перехода их через нуль и осуществляют соответ ствующее подключение Фаз А, В и С с другой полярностью по отношению к начальной, далее чередуют подключение полуволн напряжения питания в указанной последовательности,На фиг. 1 показан график чередования подключения полуволн однофазного напряжения, на фиг. 2 - струк, турная схема силовой части устройства, на фиг. 3 - блок-схема устройства, реализующего способ управления трехфазным асинхронным электродвигат ел ем. В момент начала положительной полуволны первого полупериода питающего напряжения подключают фазу А, образуя пульсирующее магнитное поле. В момент перехода положительной полу- волны через нуль подключают фазу В к отрицательной полугодие этого же периода напряжения. Результирующий магнитный вектор поворачивается на 60 эл,град. После чего определяют момент перехода через нуль отрицательной полуволны первого периода питающего напряжения и положительную волуволну однофазного напряжения подключают к фазе С. В промежутке с момента подключения фазы С до изменения тока в фазе В до нуля результирующий магнитный вектор еще дополнительно поворачивается на 60 эл,град. Для следующих трех полу- волн напряжения питания определяют начала момента их перехода через нуль и осуществляют соответствующее подключение фаз А, В и С с другой полярностью по отношению к начально заданной. В дальнейшем чередуют подключение волуволн напряжения питания в указанной последовательности, Результирующий вектор магнитного попо ля вращается со скоростью иФ где по - скорость вращения магнитного поля трехфазного асинхронного электродвигателя.Устройство, реализующее способ управления трехфазным асинхронным электродвигателем, содержит ключевьк регуляторы 1-3, подключенные к обмоткам фаз А, В и С асинхронногоэлектродвигателя 4 (фиг,2) . К входам триггера 5, фиксирующего переход пи- тающего напряжения через нуль от3 11 отрицательных значений к положительным, и триггера 6, фиксирующего переход питающего напряжения через нуль от положительных значений к отрицательным, подключен ключ 7. На выходе триггера 6 установлены элементы И 8-10 и через ключ 11 пусковое уст ройство с памятью, к другому входу которого подключен ключ 12. К входам элементов И 8-10 подключены соответственно выходы одновибраторов 13-15, На выходе триггера 6 установлены элементы И 16-18, а к другим входам подключены соответственно выходы одновибраторов 19, 15 и 20. Элемент И 8 соединен с формирователем 21 импульсов, второй вход которого подключен к выходу пускового устройства 22 с памятью, элемент И 16 - с формирователем 23 импульсов, элемент И 10 - с формирователем 24 импульсов, элемент И 17 - с формирователем 25 импульсов, элемент И 9 - с формирова. телем 26 импульсов, элемент И 18 - с формирователем 27 импульсов. Выходы формирователей 21 и 23 импульсов подключены к ключевому регулятору 1 и соответственно к одновибраторам 28 и 15, выходы формирователей 24 и 25 импульсов - к ключевому регулятору 2 и соответственно к одновибраторам 20 и 14, выходы формирователей 26 и 27 импульсов - к ключевому регулятору 3 и соответственно к одновибраторам 19 и 13.При переходе однофазного напряжения от отрицательных значений к положительным, если ключи 7 и 11 замкнуты, срабатывают триггер 5, фиксируя начало положительной полу- волны, и пусковое устройство 22 с памятью, формирователь 21 импульсов включает ключевой регулятор 1 фазы А трехфазного асинхронного электродвигателя 4 и запускает одновибратор 28 с расширением импульса больше одного полупериода однофазного напряжения. Триггер 6 определяет мо 12514 . 35 1 О 15 20 25 40 45 мент перехода положительной полуволны через нуль и при наличии сигнала от одновибратора 28 производят включение элемента И 17, который за" пускает формирователь 25 импульсов. Последний включает ключевой регулятор 2 фазы В трехфазного асинхронного электродвигателя и одновибратора 14 с расширением импульса больше одного полупериода питающего напряжения, При срабатывании триггера 5 и наличии сигнала от одновибратора 14 элемент И 9 запускает формирователь 26 импульсов, который включает ключевой регулятор 3 фазы С трехфазного асинхронного электродвигателя 4 и одновибратор 19. В дальнейшем подключение к фазам А, В и С трехфазного асинхронного электродвигателя 4 полуволн однофазного питающего напряжения происходит аналогично, т.е. фиксируются моменты перехода через нуль питающего напряжения триг. герами 5 и 6, и осуществляется подключение полуволн ключом и регуляторами 1-3,запускаемыми формирователями 23, 24 и 27 импульсов. При этом сопоставление длительностей импульсов больше одного полупериода питающего напряжения осуществляется элементами И 16, 10 и 18 и одновибра. торами 15, 20 и 13. Остановка трехфазного асинхронного электродвигателя осуществляется размыканием ключа 7; Для подготовки системы управ" ления к следующему пуску необходимо ключом 12 пусковое устройство 22 с памятью возвратить в исходное положение.Таким образом, предлагаемый способ управления трехфазным асинхронным электродвигателем позволяет независимо от изменения частоты питающего напряжения к фазам электродвигателя прикладывается симметричное напряжение, повысить точность путем исключения составляющих тормозного момента.