Устройство для управления асинхронным электродвигателем

(51)4 Н 02 Р 3 24 Ь(юг,р,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Зудкин С. М. и др. Электропривод и автоматика волочильных станов. - М.: Металлургия, 1977, с. 155 - 156.Данилов П. Е. Асинхронный электропривод с регулированием выпрямленного тока ротора импульсным методом. - М.: МЭИ, 1977, с. 57 - 64.Соколов Е. С. и др. Датчики тока и напряжения на интегральных микросхемах для электроприводов. - Сб. Электротехническая промышленность. Электропривод. Вып. 8, 975, с. 26 - 28.Гарнов 3. К. и др. Унифицированные системы автоуправления электроприводом в металлургии. - М,: Металлургия, 1977, с. 142, рис. 65. ЯО 1171943 д(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ с фазным ротором, содержащее выпрямитель, шунт и тиристорный коммутатор в фазах роторной обмотки, усилитель, компаратор, генератор пилообразного напряжения, формирователь импульсов управления, выходы которого подключены к управляющим электродам тиристоров коммутатора, а вход - к выходу компаратора, неинвертирующий вход которого подключен к усилителю, а инвертирующий - к генератору пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью поддержания постоянства механической мощности при изменении скорости асинхронного электродвигателя, в него введены датчик тока, функциональный преобразователь, замыкающая кнопка, два потенциометра, вход датчика тока подключен к шунту, выход - к входу функционального преобразователя, выход которого подключен к входу усилителя и к первому потенциометру, второй потенциометр через замыкающую кнопку - к неинвертирующему входу компаратора.11Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах, работающих с постоянной мощностью на валу, например, в электроприводах намоточных аппаратов волочильных станов,Целью изобретения является поддержание постоянства механической мощности при изменении скорости асинхронного электродвигателя,На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - характеристики электропривода и его отдельных блоков.Устройство для управления асинхронным электродвигателем 1 (фиг, 1) с фазным ротором 2, содержащее выпрямитель 3, шунт 4 и тиристорный коммутатор 5 в фазах роторной обмотки, усилитель 6, компаратор 7, генератор 8 пилообразного напряжения, формирователь 9 импульсов управления, выходы которого подключены к управляющим электродам тиристоров 1 О импульсного коммутатора 5, а вход - к выходу компаратора 7, неинвертирующий вход которого подключен к усилителю 6, а инвертирующий - к генератору 8 пилообразного напряжения, датчик 11 тока, функциональный преобразователь 12, замыкающую кнопку 13, два потенциометра 14 и 15, вход датчика 11 тока подключен к шунту 4, выход - к входу функционального преобразователя 12, выход которого подключен к входу усилителя 6 и к первому потенциометру 14, второй потенциометр 15 через замыкающую кнопку 13 подключен к неинвертирующему входу компаратора 7. Устройство (фиг. 2) также содержит электромеханическую характеристику 16 асинхронного электропривода, статическую характеристику 17 датчика 11 тока, статическую характеристику 18 функционального преобразователя 12 и регулировочную характеристику 19 импульсного коммутатора 5.Устройство управления работает следующим образом, 71943 5 10 3540 15 20 25 30 ка 13 размыкается, высокий уровень сигнала управления на инвертирующем входе компаратора 7 снимается и остается только напряжение управления, снимаемое с выхода усилителя. В этом случае асинхронному двигателю 1 сообщается механическая характеристика, соответствующая кривой 16 (фиг. 2) и, задаваемая потенциометром 13, чем и определяется величина необходимого натяжения проволоки при намотке. В процессе намотки, с увеличением диаметра паковки при постоянном натяжении, увеличивается момент и выпрямленный ток ротора д. Напряжение, пропорциональное току ротора, снимается с шунта 4, усиливается датчиком 11 тока и подается на вход функционального преобразователя 12, который осуществляет нелинейное преобразование входного напряжения таким образом, чтобы намотка происходила по характеристике 16 (фиг. 2). С выхода преобразователя 12 сигнал поступает в схему сравнения на инвертируюшем входе усилителя 6. Посредством потенциометра 14 осуществляется смещение характеристики 18 (фиг. 2) параллельно самой себе для выбора желаемого натяжения при намотке проволоки и установлен на пульте управления. Статическая характеристика 18 и представляет собой зависимость сигнала на выходе усилителя 6 от сигнала на входе преобразователя 12, т. е. Бу=(Цр). Напряжение управления Б поступает на инвертируюший вход компаратора 7, на другой вход которого подается опорное пилообразное напряжение от генератора 8. С выхода компаратора 7 (фиг. 1) периодический сигнал прямоугольной формы и положительной полярности поступает в схему формирователя импульсов управления 9 (фиг. 1) тиристорами 10. Величина напряжения управления у и определяет скважность у работы тиристоров О. Это поясняется характеристиками 18 и 19 на фиг. 2,При подключении электродвигателя 1 к питающей сети, начинается его разгон по заданной реостатной механической характеристике, соответствующей среднему значению сопротивления коммутируемого резистора, величина которого определяется скважностью у. Величина скважности у устанавливается движком потенциометра 15 при замкнутой на время разгонакнопке 13. Выбор величины у и соответственно величины пускового момента на реостатной характеристике производится из необходимости исключения петлеобразования, обрывов проволоки и удовлетворительной укладки первых витков проволоки на шпулю без проскальзывания.По окончании разгона асинхронного двигателя 1 до установившейся скорости кноп 45 50 55 Из рассмотрения статических характеристик на фиг. 2 видно, что при увеличении диаметра паковки, увеличивается момент и ток ротора двигателя г. При этом увеличивается сигнал на выходе датчика 11 тока (фиг. 2 кривая 17), а напряжение управления1 на выходе усилителя 6 уменьшается по кривой 18 (фиг. 2). В результате этого уменьшается скважность по кривой 13 и увеличивается среднее значение сопротивления, вводимого в цепь ротора. Скорость вращения асинхронного двигателя 1 уменьшается в соответствии с кривой 16 (фиг. 2) так, что натяжение остается постоянным, Диапазон изменения скорости определяется наибольшим диаметром паковки, который обычно увеличивается в два раза. Поэтому скорость вращения двигателя31 1 и шпули должна уменьшаться при полной намотке шпули также в два раза. Таким образом, введение датчика токас функциональным преобразователем позво 171943 ляет обеспечить постоянство мошности асинхронного электродвигателя при изменении его скорости и тем самым улучшить качество намотки проволоки благодаря постоянству ее натяжения.Редактор Ан. ШандорЗаказ 4912/48ВНИИПпо113035, МФилиал ППП Составитель В. АлешечкинТехред И. Верес Корректор О. ТигорТираж 646 ПодписноеИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5сПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4