Способ контроля входа в синхронизм гистерезисного электродвигателя

%1 ЕЫ,иг,7 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт(56) Авторское свидетельствб СССР У 291296, кл. Н 02 Р 7/42, 1968.2, Авторское свидетельство СССР У 587583, кл. Н 02 Р 7/42, 1975. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВХОДА Ь СИНХРОНИЗМ ГИСТЕРЕЗИСНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, при котором периодически с частотои, меньшей частоты напряжения питания, подают в цепи статораэлектродвигателя намагничивающиеимпульсы напряжения заданной фазыи длительности относительно частотыпитания, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиконтроля, после действия каждогонамагничивающего импульса напряженияизмеряют фазу перехода через нульимпульса тока, запоминают измереннуюфазу, сравнивают с фазой переходачерез нуль предыдущего импульсатока и при наличии приращения фазыустанавливают факт входа в синхронизм гистерезисного электродвигателя.лзобретение относится к электрогехнике и может быть использованодля решения задач управления гистерезисным электродвигателем в автоматизированном электроппиводе инерционных механизмов,Цель изобретения - повышение точности контроля.На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства для контроля входа 1 Ов синхронизм гистерезисного электро"двигателя; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы.Устройство для контроля входав синхронизм гистерезисного электродвигателя 1 содержит ш-Фазныйисточник 2 питания, сфазированныйимпульсный возбудитель 3, датчик чтока и регистратор 5 синхронной частоты вращения. Кроме того, он имеет 20два блока 6 и 7 выдержки времени,блок 8 регистрации момента переходатока через нуль, две логическиесхемы И 9 и 10 и триггер 11, приэтом вход первого блока 6 выдержки 25времени соединен с импульсным возбудителем 3, а выход - с первойсхемой И 9 и с входом второго блока7 выдержки времени, выход которогосоеДинен с второй схемой И 10,1выход блока 8 регистрации моментаперехода тока через нуль соединенс вторыми входами схем И 9 и 10,выходы которых соединены с входамитриггера 11, а выход последнегосвязан с регистратором 5 синхроннойчастоты вращения.Существо способа контроля основано на изменении характера переходного процесса изменения импульса токапри входе гистерезисного двигателяв синхронизм. Вход в синхронизмгистерезисного двигателя сопровождается прекращением скольжения ротора относительно поля статора. Намагниченность ротора и определяемая еговеличина противо-ЭДС Е двигателяО"сцепляются" с произвольной геометри,ческой осью ротора. Исчезновениединамической составляющей момента0 ЙО 3/Йс при входе двигателя в синхронизм, где Э - момент инерции;йчЯС - изменение частоты вращения,приводит согласно основному уравнению движения двигателяЫ/Ж+М=МАв 55к превышению моментом двигателя Мамомента сопротивления Мс, и роторповорачивается в синхронной системе координат, связанной с напряжениемпитания до Мс =, Мя. В результате поворачивается Фаза, противо-ЭДС Е относительно напряжения питания Н,Это наглядно показано на Фиг. 2, гдеосциллограммы характеризуют асинхронный (Фиг. 2 а) и синхронный(Фиг. 2 б), режимы. Непосредственныйконтроль за изменением фазы ЭДСЕ затруднено, поэтому это определение производится косвенно похарактеру переходного тока намагничивания,Способ осуществляется следующимобразом,Характер переходногопроцессапри нарастании тока импульса определяется в основном напряжением импульса Б, При выключении импульсногоисточника спадание тока зависит отмгновенных соотношений напряженияпитания в Фазах и мгновенного значения ЭДС Ео, направленных встречно.Изменение ЭДС Ео по фазе в результатеповорота ротора после входа его всинхронизм приводит к изменению характера переходного процесса спаданиятока. При входе в синхронизм в ре"зультате поворота фазы ЭДС Е вместес ротором относительно напряженияизменяется переходный процесс спадания тока, а именно, увеличиваетсяФаза перехода через нуль импульсатока, так как мгновенное значениеЭДС Ео уменьшается по отношению кмгновенному значению напряжения.Этот эффект используется путем измерения фазы перехода через нульимпульса тока, запоминания измеренной фазы, сравнения с Фазой переходачерез нуль предыдущего импульса токаи при наличии приращения фазы установления Факта входа в синхронизм.Таким же образом можно судить обизменении момента нагрузки при работе двигателя в синхронизме, о выходедвигателя.из синхронизма.Способ может быть использовансамостоятельно для решения задачконтроля входа в синхронизм, атакже в составе электропривода дляуправления двигателем.Гистерезисный электродвигатель 1питается от источника 2 ш-фазногонапряжения, Одновременно от источника 2 синхронизируется импульсныйвозбудитель 3 или непосредственноот напряжения Фазы, в которой измеря1162 ется ток, или от цепей управленияисточником сигналом, синфазным суказанным напряжением на регистратор 5 синхронной частоты вращения.Блоки 6 и 7 могут быть выполненыпо схемам традиционных одновибраторов, а блок 8 - по схеме одновибратора с импульсным трансформаторомна входе . Устройство регистратора 5 зависит от дальнейшего ис Опользования полученной информа -,ции. На временной диаграмме (фиг. 2) работы устройства для 3-фазного 15 электропривода приведены основные параметры блоков в асинхронном и синхронном режимах, где показаны напряжение 12 фазы, в которой измеряется ток, ток 13 в указанной фазе, напряжение 14 на входе 6, напряжение 15 на выходе 6, напряжение 16 на выходе 7 и напряжение 17 на выходе 8, напряжение 18 на выходе 9, напряжение 19 на выходе 10, напряжение 20 на выходе 11. Из диаграм-. мы видно, что в асинхронном режиме момент перехода тока электродвигателя через нуль после очередного им-пульса совпадает с временем логической "1" блока 6, а в синхронном режиме указанный момент сдвигается и совпадает с временем логической "1" блока 7, что ведет к перекидыванию триггера 11 и регистрации синхронной частоты вращения. При выходе З 5 из синхронизма происходит. переключение триггера 11 в начальное состояние. 013 4В возбудителе 3 формируются намагничивалщие импульсы тока определенной частоты, длительности и фазыотносительно напряжения источника 2.С силовой части возбудителя 3подается напряжение в цепь питанияэлектродвигателя, причем могут бытьразличные схемы его включения, например импульсная вольтодобавка навходе инвертора, на выходе источника и т,д,Информационная цепь импульсноговозбудителя 3 вьщает синхроимпульспо одному иэ фронтов на первый блок 6выдержки времени. По заданному фронтунапряжения блока 6 синхронизируетсявторой блок 7 выдержки времени. Водной фазе электродвигателя установлен датчик 4 тока, например трансформатор тока, сигнал с которогообрабатывается в блоке 8 регистрациимомента перехода тока через нуль и ввиде коротких импульсов логической"1", появляющихся в указанный момент,поступает на обе схемы И 9 и 10. Сблоков 6 и 7 выдержки времени сигналы логической "1" поступают навторые входы схем И 9 и 10. При совпадении логических "1" на обоьйсвходах схемы И на ее выходе появляется логический "0" и триггер 11,с которого идет информацияперекидывается.Таким образом, предлагаемый способ поз"воляет исключить неверные измерения,которые вызываются нестабильнойчастотой вращения и тем самым повысить точность измерения входа всинхронизм.11 б 2013 Синхронныц рея НХ ОинЬи ексеенк раж 64 одписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Юв