Электропривод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК в) 4 Н 02 Р 7/36 РЕТ И ический инсти то ме иводи тевых СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(53) 62-83:621.313.333.072.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1 1072229, кл. Н 02 Р 7/36, 1984.Авторское свидетельство СССР У 746855, кл. Н 02 Р 7/36, 1977.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах, работающих в длительном режиме с переменным моментом статической нагрузки. Целью изобретения является улучшение габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тиристорного преобразователя напряжения и уменьшения потерь. Указанная цель достигается введением в электропривод 17 релейного элемента, реле 18 с замыкающим контактом 19 и силового контактора с замыкающими контактами 20. Один вывод катушки 21 силового контактора соединен с клеммой 16, а другой через контакт 19 - с общей точкой контактов кнопок 8 и 9 управления. Реле 18 подключено к выходу релейного элемента 17, вход которого соединен с выходом датчика 13 тока. Замыкающие контакты 20 пофазно шунтируют силовые цепи тирисрного преобразователя (ТП) 2 пере- нного напряжения. В результате подключение ТП 2 к статору асинхронного ф двигателя 1 производится при величине тока, равной или меньшей выбранного порогового значения тока. Это пр т.к уменьшению потерь ТП 2, се помех. 1 ил13653Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемым электроприводам на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым рото 5 ром, и может быть использовано в механизмах, работающих в длительном режиме с переменным моментом статической нагрузки.Целью изобретения является улучше О ние габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тиристорного преобразователя напряжения и уменьшение потерь.На чертеже представлена функциональная схема электропривода.Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, подключенный обмоткой статора к выходам тиристорного преобразователя 2 переменного,напряжения, последовательно включенные Функциональный преобразователь 3 с экспоненциальной характеристикой, инерционное звено 4, блок 5 сравнения и систему 6 импульсно-фазового управления, подключенную своим выходом к управляющему входу тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения, датчик 7 напряжения статора, 30 соединенный выходом с другим входом блока 5 сравнения. Электропривод содержит, кроме того, последовательно соединенные размыкающий контакт первой кнопки 8 управления, замыкающий контакт второй кнопки 9 управления и катушку 10 линейного контактора, главные замыкающие контакты 11 которого одними выводами соединены с клеммами 12 для подключения питающей 40 сети, а другими выводами через первичные цепи датчика 13 тока соединены с силовыми питающими входами титисторного преобразователя 2 переменного напряжения. При этом выход датчика 13 тока соединен с входом Функционального преобразователя 3 с экспоненциальной характеристикой, вспо-. могательный замыкающий контакт 14 линейного контактора включен параллельно замыкающему контакту второй кнопки 9 управления. Свободные выводы размыкающего контакта первой кнопки 8 управления и катушки 1.0 линейного контактора соединены соответствен- -В но с клеммами 15 и 16 для подключения фаз питающей сети.В электропривод введены релейный элемент 17, реле 18 с замыкающим 322контактом 19 и силовой контактор с замыкающими контактами 20, катушка 21 которого одним выводом подключена к клемме 16, а другим выводом через замыкающий контакт 19 - к общей точке контактов первой и второй кнопок 8 и 9 управления. Реле 18 подключено к выходам релейного элемента 17, сое-. диненного входом с выходом датчика 13 тока, а замыкающие контакты 20 силового контактора шунтируют пофазно силовые цепи тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения,Электропривод работает следующим образом.После замыкания замыкающего контакта кнопки 9 управления получает питание катушка 10 линейного контактора. При этом замыкается вспомогательный замыкающий контакт 14 линейного контактора и шунтирует замыкающий контакт кнопки 9 управления, после чего кнопку 9 управления можно отпустить, Одновременно замыкаются замыкающие контакты 11 линейного контактора и сетевое напряжение с клемм 12 через первичные обмотки датчика 13 тока подается на входные зажимы тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения (ТПН). Система 6 импульсно-Фазового управления (СИФУ) не имеет задающего сигнала, поэтому при подаче сетевого напряжения тиристоры приоткрываются за счет смещения регулировочной характеристики СИФУ 6, обеспечивая на статоре асинхронного электродвигателя 1 небольшое напряжение, которого достаточно для самовозбуждения из-за наличия положительной обратной связи по току. Указанная связь осуществляется с выхода датчика 13 тока, сигнал с которого поступает на вход функционального преобразователя 3, имеющего экспоненциальную характеристику, связывающую оптимальные значения тока статора с оптимальными значениями напряжения на статоре двигателя. Возросший на выходе преобразователя 3 сигнал поступает на вход инерционного звена 4, выполняющего функцию фильтра низкой частоты и необходимого для достижения устойчивости работы электропривода. С инерционного звена 4 сигнал поступает на неинвертирующий вход блока 5 сравнения, а с выхода блока 5 - на вход системы 6 импульсно-Фазового управления. В результате напря 1365332жение на статоре двигателя 1 увеличивается до тех пор, пока ток статора, увеличиваясь, не достигает значения минимума при данной нагрузке. При сбросе нагрузки ток двигателя уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на двигателе до нового оптимального значения. Для реализации экстремального управления в рассмат- О риваемом электроприводе необходимо, чтобы ТПН 2 с СИФУ 6 обладал однозначной характеристикой вход-выход, т.е. чтобы при данном сигнале на входе СИФУ 6, подсоединенном к выходу 5 блока 5 сравнения, напряжение на выходе ТПН 2 не зависило бы от колебаний напряжения сети и от изменения его нагрузки. Такая однозначность характеристики ТПН 2 с СИФУ б дости гается использованием жесткой отрицательной обратной связи по напряжению на выходе ТПН 2, реализуемой посредством датчика 7 напряжения, выход которого подключен к инвертирующему 25 входу блока 5 сравнения.После запуска асинхронного электродвигателя 1 начинает работать система экстремального регулирования по минимуму тока статора, которая дейст- ЭО вует при значении тока статора асинхронного двигателя 1, меньшем, например, 702 от номинального значения, когда наибольшую составляющую имеют потери от тока намагничивания двигателя, Осуществляется это следующим образом. На выходе датчика 13 тока включается релейный элемент 17, который в момент пуска асинхронного электродвигателя 1 имеет сигнал на 40 выходе, равный нулю. Если в процессе работы ток статора асинхронного двигателя превысит (это случится обязательно, так как пусковой ток даже в этой системе электропривода больше 45 номинального) значение 1 , равное, например, 753 от номинального значения, на выходе релейного элемента 17 появляется сигнал, который подается на зажимы катушки реле 18. Реле 18 5 О срабатывает и замыкает свой замыкающий контакт 19 в цепи катушки 21 контактора, который, срабатывает, замыкая свои замыкающие контакты 20 и подключая асинхронный двигатель 1 не посредственно к питающей сети к первичным обмоткам датчика 13 тока. Для того, чтобы при какам-то значении момента статической нагрузки не было непрерывных отключений асинхронногоэлектродвигателя 1 от ТПН 2 и подклю"чения его на зажимы первичной обмотки датчика 13 тока через контакты 20,релейный элемент 17 имеет зону нечувствительности1 = 1 - 1, величину которой можно установить в процессе наладки злектропривода. Приуменьшении момента статической нагрузки, когда ток статора вновь достигнет значения 1 асинхронный двигатель 1 не отключается от зажимовпервичной обмотки датчика 3 тока,а будет продолжать работать по тойже схеме включения до того момента,когда ток статора достигает значения1, равного 707 от номинального значения. При достижении током статоразначения 1 сигнал на выходе релейного элемента 17 становится равнымнулю, катушка реле 18 теряет питание,а замыкающий контакт 19 в цепи катушки 21 контактора размыкается. Катушка 21 контактора теряет питание, егозамыкающие контакты 20 размыкаются,асинхронный двигатель 1 продолжаетработать однако его питание произво,дится теперь от ТПН 2 с системой,экстремального регулирования по ми нимуму тока статора. В дальнейшем,при увеличении момента статической:нагрузки подключение двигателя непосредственно на зажимы первичнойобмотки датчика 13 тока производится при достижении током статора значения 1,.В соотввтствии с изложенным подключение ТПН 2 к статору асинхронного двигателя производится при значениях тока,меныпих 0,7 1 ц, что позволяет снизить установленную мощностьТПН и его габариты,Таким образом, введение в электропривод релейного элемента, реле исилового контактора позволяют обеспечить как непосредственное подключение статора асинхронного двигателя кпитающей сети при достижении токомвыбранного порогового значения, таки его подключение к выходам ТПН 2при значениях тока, меныпих указанно- .го порога, благодаря чему уменьшаются потери в ТПН, снижаются сетевыепомехи, обусловленные работой ТПН,уменьшается установленная мощностьТНН и улучшаются в целом габаритныепоказатели электропривода в сравнении с известным решением.1365332 Составитель А.ЖилинТехред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец Редактор Г,Волкова Заказ бб 55/55 Тираж 583 ПодписноеВЧИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Бформула изобретенияЭлектропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с коротко- замкнутым ротором, подключенный обмоткой статора к выходам тиристорного преобразователя переменного напряжения, последовательно включенные функциональный преобразователь с экспоненциальной характеристикой, инерционное звено, блок сравнения и систему импульсно-Фазового управления, подключенную, своим выходом к управляющему входу тиристорного преобразователя переменного напряжения, датчик напряжения статора, соединенный выходом с другим входом блока сравнения, последовательно соединенные размыкающий контакт первой кнопки управления, замыкающий контакт второй- кнопки управления и катушку линейного контактора, главные замыкающие контакты которого одними выводами соединены с клеммами для подключения питающей сети, а другими выводами через первичные цепи датчика тока - с силовыми .питающими входами тиристорного преобразователя переменного напряжения, выход датчика тока соединен с входом Функционального преобразователя с экспоненциальной характеристикой, вспомогательный замыкающий контакт линейного контакторавключен параллельно замыкающему контакту второй кнопки управления, а 5свободнйе выводы размыкающего контакта первой. кнопки управления и катушки линейного контактора соединены склеммами для подключения соответствующих фаз питающей сети, о т л и - 10 ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения габаритных показателей засчет снижения установленной мощноститиристорного преобразователя переменного напряжения и уменьшения по терь, введены релейный элемент, релес замыкающим контактом и силовой контактор с замыкающими контактами, катушка которого одним выводом подключена к выводу катушки линейного кон тактора и к клемме для подключениясоответствующей фазы питающей сети,при этом другой вывод катушки силового контактора через замыкающий контакт реле подключен к общей точке 25 контактов первой и второй кнопок управления, реле подключено к выходамрелейного элемента, соединенного входом с выходом датчика, тока, а замыкающие контакты силового контактора 30 шунтируют пофаэно силовые цепи тиристорного преобразователя переменногонапряжения,