Устройство для импульсного регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя

ООЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 0 4 Н 02 Р 5/4 ь(г;"1,гг;.ос д р г 11.-, тг,;"г ЕНИ Целью изобретенияточности за счетких перегрузок иности частоты врателя. В устройствротора двигателящим напряжением,равляющий вход зати импульса (ЗД)"Пуск" начинает в повыпениинамичес являет снижени повыгцен щения э е часто задаетс поступа датчика я стабиль- ектродвигаа вращения управляющим на уп- длительносгна ротор дви ика часто ются сигращатьс е да 1, и на выхщения (ДЧ)Сигнал с вых тел появда ДЧ 19 иности ты вр налы, ЗД 22 ниваю запускае 22 срав Сигналы с Д тся по длител20 и 21. Сиг в 2 И, пропорц ости разности элементами 2 И менто ыходов элее по длиекущей часнал льн еж у тотои враще заданной, п сравнения и игателя и ия ротора дступают надалее черефз ен ме лем т эле нт ,12,13 ,15,16 оступаю элементенты 2 ИЛИ гла овани эле 3,4,5держк блоки входы 2. УК вления г ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР944044, кл, Н 02 Р 5/34, 1980Авторское свидетельство СССР В 072226, кл. Н 02 Р 5/40, 1982 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЕНИЯ АСИНХРОНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании электроприводов с синхронным электродвигателем, питаемым от источника электроэнергии через управляемг.й коммутатор, позволяющий осуществить подачу напряжения питания с изменением угла отсечки в процессе импульсного регулирования в заданном диапазоне изменения частоты вращения ротора, применяемым, например, при измерении динамической износостойкости магнитных дисков,управляемого коммутатора ( 2 подключает статорные обм1288884ки двигателя 1 к питающему напряже- ки питающего напряжения производится нию трехфазной сети так, чтобы угол в каждый полупериод, каждым импульсом ,отсечки питающего напряжения изменял- с выхода ДЧ 19, чем обеспечивается ся. в соответствии с изменением часто- максимальная стабильность частоты ты вращения ротора двигателя. Авто- вращения асинхронного электродвигаматическое регулирование угла отсеч- теля, 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованопри создании электроприводов с асинхронным электродвигателем, питаемымот источника электроэнергии черезуправляемый коммутатор, позволяющийосуществить подачу напряжения питания с изменяющимся углом отсечки,в процессе импульсного регулированияв заданном диапазоне изменения частоты вращения ротора, применяемым например при измерении динамической износостойкости магнитных дисков,Целью изобретения является повышение точности путем снижения динамических перегрузок и повышения стабильности частоты вращения электродвигателя,На чертеже дана схема предлагаемого устройства.Устройство для импульсного регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя 1 содержит управляемый коммутатор 2, предназначенный для подключения к Фазам .статорной обмотки электродвигателя, блоки3-5 управления коммутатором 2. Блок6 синхронизации, входы которого предназначены для подключения к источникупитания, выполнен в виде трех формирователей 7-9 импульсов и трансформатора 10, первичная обмотка которогосоединена по схеме трехфазной звезды, выводы которой являются входамиблока 6 синхронизации. Вторичная обмотка трансформатора 1 О соединена посхеме шестифазной звезды, три выводакоторой соединены соответственно спервыми входами трех формирователей7-9. Четвертый, пятый и шестой выводы вторичной обмотки трансформатора10 соединены с первыми входами блоков 3 - 5 управления коммутатором,Выходы трех Формирователей 7-9 импульсов образуют выходы блока 6асинхронизации и подключены к однимвходам трех управляемых элементов5 11-13 задержки, выходы которых соединены с первыми входайи трех элементов 2 ИЛИ 14 - 16, другие входы которых подключены к выходу Формирователя 17.пуска и к Я-входу КБ-триггера 18, выход которого подключенк разрешающему входу блока 6 синхронизации, образованному объединенными вторыми входами Формирователей7-9Один из выходов датчика 19 часто"ты вращения соединен с одним из вхо-дов первого элемента 2 И 20, другойвыход датчика 19 частоты вращениясоединен с одним из входов второгоэлемента 2 И 21 и с запускающим входом эадатчика 22 длительности импульса, управляющий вход которого предназначен для подключения к источникууправляющего напряжения, выходы за 25датчика 22 длительности импульса соединены со вторыми входами элементов2 И 20 и 21, выходы которых черезэлемент 23 сравнения соединены совходом элемента 24 согласования, выходом соединенного с другими входамиуправляемых элементов 11-13 задержки,Устройство для импульсного регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя работает сле 35 дующим образом,Сигналом с Формирователя 17 пускаосуществляется включение электродвигателя 1. Предварительно КЯ-триггер18 приводится в единичное состояние.Триггер разрешает работу блоку 6 сиИхронизации, открывая входы Формирователей 7-9 импульсов.Выходной импульс с выхода Формирователя 17, 1 288884пройдя через элементы 2 ИЛИ 14-16 и блоки 3-5 управления, поступает на управляющие электроды тиристоров коммутатора 2, подключая его на время, необходимое для начала вращения рото ра двигателя 1, Как только ротор двигателя 1 начнет вращаться, начинает работать датчик 19 частоты вращения. Выходной импульс с выхода датчика 19 по переднему Фронту запускает за датчик 22 длительности импульса. Длительность выходных импульсов задатчика 22 длительности импульса задается управляющим напряжением источника управляющего напряжения, Дли тельность этих импульсов сравнивается с длительностью импульсов с датчика 19 частоты вращения. В зависимости от их разности срабатывает соответствующий элемент 2 И 20 или 21. 20 Длительность выходных импульсов с выхода элементов 2 И 20 или 21 равна разности сравниваемых импульсов с выходов датчика 19 частоты вращения и задатчика 22 длительности импульса. 25Если частота вращения ротора двигателя 1 станет больше или меньше, то длительность импульса с выходов датчика 19 частоты вращения станет больше или меньше длительности им в 30 пульса с выхода задатчика 22 длительности импульса, С этого момента начинает срабатывать соответствующий элемент 2 И или 21, реагирующий на увеличение или уменьшение частоты 35 вращения ротора двигателя 1. Импульсы с выходов элементов 2 И 20 и 21 поступают на соответствующие входы элемента 23 сравнения импульсов, который представляет собой интегратор 40 импульсов, потенциал с выхода которого пропорционален разности длительности импульсов, поступающих на его входы, Выходной сигнал с выхода элемента 23 сравнения поступает на 45 вход элемента 24 согласования, сигнал с выхода которого управляет работой управляющих элементов 11 - 13 задержки, увеличивая или уменьшая время задержки сигналов, поступающих с выходов Формирователей 7-9 блока 6 синхронизации. Выходные сигналы с выходов элементов 11 - 13 задержки, пройдя через элементы 2 ИЛИ 14. - 16 и блоки 3-5 управления, включают коммутатор 2 в течение каждой полуволны питающего напряжения двигателя и выключают последний при переходе полуволны питающего напряжения через нуль. Если частота вращения ротора двигателя 1 отличается от величины, заданной эадатчиком 22 длительности импульса, сигнал с выхода элемента 23 сравнения, элемента 24 согласования, воздействуя на управляющие элементы 11- 13 задержки, изменяет угол отсечки таким образом, чтобы на двигатель 1 подавалось большее или меньшее действующее напряжение питания, изменяющее частоту вращения ротора двигателя до заданной величины.Для задания большей или меньшей частоты вращения ротора двигателя увеличивают или уменьшают напряжение управления, При этом на выходе задатчика 22 длительности импульса вырабатывается импульс меньшей или большей длительности и срабатывает соответствующий элемент 2 И 20 или 21. Соответственно изменится потенциал на выходе элемента 23 сравнения, воздействующий через элемент 24 согласования на управляющие входы элементов 11-13 задержки, который изменяет величину задержки сигналов, поступающих на их запускающие входы с формирователей 7 - 9 импульсов блока 6 синхронизации, так, чтобы при задании частоты вращения ротора двигателя угол отсечки напряжения питания уменьшался, а при задании меньшей частоты вращения - увеличивался. Таким образом, изменяя управляющее напряжение по определенному заКону, можно получить изменение частоты вращения ротора по тому же за кону.Максимальная стабильность частотывращения достигается тем, что автоматическое регулирование происходиткаждым импульсом с выхода датчика 19и по мере инерционности двигателя выходные импульсы с элементов 2 И 20 и21 поступают поочередно на входы элемента 23 сравнения, причем временнаярасстановка импульсов с выходов элементов 2 И равна длительности импуль-,сов с выхода датчика 19 частоты вращения. Регулировка угла отсечки напряжения питания двигателя происходитв каждый полупериод питающего напряжения, что в целом обеспечивает максимальную чувствительность устройства,1288884 Формула изобретения 15 Составитель Е. ПеремысловаРедактор Н, Егорова Техред И.Верес Корректор А, Тяско 1 Заказ 7821/57 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,.Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Таким образом, предлагаемое уст"ройство для импульсного регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя значительно снижает динамические перегрузки и позволяет получать максимальную стабильность изменения частоты вращения ротора двигателя при малом времени разгона и останова двигателя обеспечивая таким образом высокую точность про цесса регулирования. Устройство для импульсного регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя, содержащее управляемый коммутатор, предназначенный для подключения к фазам статор ной обмотки электродвигателя, блоки управления коммутатором, блок синхронизации, входы которого предназначены для подключения к источнику питания, датчик. частоты вращения, КБ триггер, к -вход которого предназначен для подачи команды на останов двигателя, три элемента 2 ИЛИ, элемент сравнения, первый управляемый элемент задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет снижения динамических перегрузок и повышения стабильности частоты вращения электродвигателя, в него введены второй и третий управляемые элементы задержки, задатчик длительности импульса с запускающим и управляющим входами, два элемента 2 И,элемент согласования и формирователь пуска, а блок синхро низаиии выполнен в виде трех формирователей импульсов и трансформатора,первичная обмотка которого соединена по схеме трехАазной звезды, выводы которой являются входами блокасинхронизации, вторичная обмоткатрансАорматора соединена по схемешестиАазной звезды, три вывода которой соединены соответственно с первыми входами трех Аормирователей импульсов, четвертый, пятый и шестойвыводы вторичной обмотки трансформатора подключены к первым входам блоков управления коммутатором, выходытрех формирователей импульсов образуют выходы блока синхронизации и подключены к одним входам трех управляемых элементов задержки, выходы которых соединены с первыми входамитрех элементов 2 ИЛИ, другие входыкоторых подключены к выходу формирователя пуска и Б-входу 8 -б-триггера,выход которого подключен к разрешающему входу блока синхронизации, образованному объединенными вторымивходами Аормирователей импульсов,одиниз выходов датчика частоты вращения соединен с одним из входов первого элемента 2 И, другой выход датчика частоты вращения соединен с одним из входов второго элемента 2 Ии с запускающим входом задатчика длительности импульса, управляющийвход которого предназначен для подключения к источнику управляющего напряжения, выходы задатчика длительности импульса соединены с вторымивходами элементов 2 И, выходы которыхчерез элемент сравнения соединены совходом элемента согласования, выходкоторого соединен с другими входамиуправляемых элементов задержки,