Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 28 1)4 НО ханизмов.ние точнос лирования.торы 2 в це пилок 4 синообразногблок 6импульсов,11, усилит 8 и датчик 13 формиро жения обес го напрятока внератора пилообраз ри изменении часто жен цеп то позволирования.еспечиваа двигател повысить точность реение быстродействияблагодаря устранениюльтра, 3 ил. е ов тс сглаживающе г СО. Ю 00 иг ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский политехнический институт им. В.И, Ленина(72) С.И. Алехин, А.И. Алехин, Г.А. Геродес и С.А. Нестеренко (53) 621.313.333,1,077(088.8) (56) Шубенко В,А. и др. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением. М.: Энергия, 1967.Авторское свидетельство СССР В 758463, кл. Н 02 Р 5/28, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ(57) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в электроприводах общепромьппленных меель изобретения - повыше и и быстродействия регуУстройство содержит рези пи ротора, симисторы 3 ронизации, генератор 7 напряжения, компаратор ормирования управляющих блок 10 задания, сумматор ль 12, согласующий каскад 9 частоты вращения. Блокия управляющего напряечивает изменение наклонаИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано вэлектроприводах общепромъшленных механизмов.5Цель изобретения - повышение точности и быстродействия регулирования.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2принципиальная схема генератора пилообразного напряжения; на фиг, 3принципиальная схема блока формирования управляющего напряжения,Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя1 с фазным ротором содержит трехфазный резистор 2 в роторной цепи, пофазно эашунтированный симисторами 3,блок 4 синхронизации с тремя входамии тремя выходами, три компаратора 5,три формирователя 6 управляющих импульсов три генератора 7 пилообразного напряжения, согласующий каскад 8,датчик 9 частоты вращения, блок 10задания, сумматор 11, усилитель 12, 25датчик 9 частоты вращения механическисоединен с валом асинхронного двигателя 1 с фазным ротором и его выходподключен к входу согласующего каскада 8, один выход которого подключенк одному входу сумматора 11, другойвход которого подключен к выходу блока 10 задания, выход сумматора 11 через усилитель 12 подключен к однимвходам компараторов 5, выход каждого35компаратора 5 через соответствующийформирователь 6 импульсов подключенк управляющему электроду соответствующего симистора 3 входы блока 4синхронизации подключены к соответствующим силовым выводам симисторов 3, выходы - к первым входам соответствующих генераторов 7 пилообразного напряжения, выходы которых подключены к Вторым Входам соотВетстВующих 45 компараторов 5, блок 13 формирования управляощего напряжения, вход которого подключен к выходу согласующего каскада 8, а выход - к вторым входам генераторов 7 пилообразного напря, жения.Генератор 7 пилообразного напряжения (фиг, 2) выполнен на базе полевого транзистора 14, операционного усилителя 15 и биполярного транзистора 16.Блок 13 формирования управляющего напряжения выполнен на операционном усилителе 17. Устройство работает следующим образом,При подаче питающего напряжения наобмотки статора асинхронного двигателя 1 и при задающем напряжении0 = 0 рабочая точка определяется гра 3яичной реостатной механической характеристикой двигателя с введением вцепь ротора резистором 2 ихарактеристикой производственного механизма,Блок управления при этом вырабатываети подает на управляющие электроды симисторов 3 лишь тактовые импульсы,получаемые при переходе тока роторачерез нуль.Для работы на выбранной скорости в блоке 10 задания устанавливают задающее напряжение, соответствующее выбранной частоте вращения, которое с определенным темпом поступает на первый вход сумматора 11, На второй его вход с согласующего каскада 8 подается напряжение обратной связи по частоте вращения Ц, Разность напряжений задающего и обратной связиОспоступает в усилитель 12, Усиленное напряжение (с) = КЯ подается на один из входов компараторов 5 трех каналов управления. На вторые входы компараторов 5 поступает линейное спадающее пилообразное напряжение генератора 7, синхронизированное с частотой тока ротора благодаря работе блока 4 синхронизации, который вырабатывает синхроимпульсы при переходе тока ротора через нуль, подаваемые на вторые входы генераторов 7 пилообразного напряжения. На первые его входы поступает напряжение управления с блока 13, которое постепенно уменьшается по величине во время разгона двигателя 1 до заданной частсты вращения. Это напряжения автоматически изменяет наклон пилы по мере увеличения скорости двигателя 1 и уменьшение частоты тока ротора, Таким образом компенсируется негативное влияние на угол регулирования сс изменяющейся частоты тока ротора и обеспечивается линейность регулировочной характеристики)Б компараторе 5 происходит сравнение пилообразного напряжения с напряжением, поступающим с усилителя 12, и в момент их равенства вырабатыва 1339856ется управляющий импульс. В блоке 6 этот импульс усиливается и подается на управляющие электроды симисторов 3, которые при включении шунтируют фазы5 резистора 2 в каждый полупериод напряжения ротора. Происходит плавный разгон электропривода с выбранным темпом до заданной частоты вращения, С ростом задающего напряжения угол О регулирования плавно уменьшается ото180 до значения, определяемого напряжением, установленным в блоке 10 задания. Рабочая точка установившегося режима определяется пересечением 15 механической характеристики производственного механизма и искусственной механической характеристикой двигателя 1, соответствующей величине эквивалентного добавочного активного 20 сопротивления, которое пропорционально скважности коммутации. Скважность определяется углом регулирования и периодом коммутации.В установившемся режиме скорость 25 вращения двигателя 1 постоянна соот 7ветственно постоянна величина напряжения обратной связи Б, и с выхода блока 13 снимается постоянная величина управляющего напряжения, про порциональная установившейся частоте тока ротора. Одновременно с выхода усилителя 12 снимается постоянная величина второго управляющего напряжения.35В случае возникновения в системе возмущения по нагрузке, например увеличение момента сопротивления, замкнутая система автоматического регулирования с жесткой отрицательной об ратной связью по частоте вращения отреагирует соответствующим образом: в динамике частота вращения уменьшится, ,увеличится разность напряжений .задающего и обратной связи, которая после 45 усиления подается на вход компаратора 5, где произойдет смещение импульса управления в сторону уменьшения угла регулирования Ы, что вызовет уменьшение средней величины эквивалентного сопротивления цепи ротора и возрастание тока, а соответственно и момента двигателя. Таким образом поддерживается постоянное значение частоты вращения. При этом изменение напряжения на выходе блока незначительно, так как коэффициент усиления в нем равен 1, Жесткость механической характеристики электропривода в основном зависит от значения коэффициента усиления и схемы усилителя 2, который в предложенном устройстве взят типовым,Известным образом работает система управления в случае уменьшения нагрузки,Таким образом, введение в предлагаемое устройство блока формирования управляющего напряжения позволяет получить более качественную работу асинхронного электропривода с тиристорным коммутатором в цепи переменного тока ротора.Ф о р м у л а изобретенияУстройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее трехфазный резистор в роторной цепи, пофазно зашунтированный симисторами, блок синхронизации с тремя выходами, три генератора пилообразного напряжения, три компаратора, три формирователя управляющих импульсов, согласующий каскад, датчик частоты вращения, блок задания, сумматор, усилитель, датчик частоты вращения механически соединен с валом асинхронного двигателя с Фазным ротором и выход датчика частоты вращения подключен к входу согласующего каскада, один выход которого подключен к одному входу сумматора, другой вход которого подключен к выходу блока задания, выход сумматора через делитель подключен к одним входам компараторов, выход каждого компаратора через соответствующий формирователь управляющих импульсов подключен к управляющему электроду соответствующего симистора, входы блока синхронизации подключены к соответствующим силовым выводам симисторов, выходы - к первым входам соответствующих генераторов пилообразного напряжения, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих компараторов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введен блок формирования управляющего напряжения, вход которого подключен к выходу согласующего каскада, выход блока формирования управляющего напряжения подключен к второму входу каждого генератора пилообразного напряжения..г ас У а Составитель В Техред Л. Серд ечки дактор Л. Гратилл ручар ктор Заказ 4243/ 54 Тираж 659ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д. дписн 4/ Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,