Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ИОАН ЕТЕНИ, 1сг ЬСТВ ное имира ро 8. 8) Безаевтора, миинхронноическаятроприво,Г. Опыт имизи- двига- ромьпп 1981,того состояния по времени закр сторов на каждо напряжения пита ность опрокидыв 4052648,1976.я двигателя и высокие знач ия зволяет пол б оказателеи при люенении нагрузки. энергетическихсущественном из1 ил ится к электр еля электродвигаоментов перехтока и напря га, первый эеский элемен статорнои обмотки 2, датчики 3 и 4 ь использовано В епромышленных ме да и через нуль фазных ементИЛИв,тему угла сдвия ло гич8 состо датчик6 сравн ия - снижен симист 7, датчиквторой элем 10 импульсн блок 11 пус с рави ого управлен стоный с ного коммутат Входы сим 1 предназна жимам питаю та перехода спосо ктро- имисоторого,реализ ациихронным элт силовой1, выходы для подключения к. ти. Датчик 3 моме н ль ток че ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИ(56) Сарбатов Р.С.,эксплуатации регулярующего потери в астеле. - Электротехнленность, сер. Элеквып, 4, с. 23,Патент США 9кл. Н 02 К 17/04 Изобретение отнтехнике и может быэлектроприводах обханизмов.Цель изобретенгозатрат.На чертеже посхема устройствасоб управления адвигателем.Устройство дляба управления асиндвигателем содержиторный коммутатор казана структурнаяреализующего спосинхронным электро 8015523(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С СИМИСТОРНЬ 1 М СИЛОВЫМ КОММУТАТОРОМ В ФАЗАХ СТАТОРНОЙ ОБМОТКИ(57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Цель изобретения - сниже ние энергозатрат, Управление напряжением питания асинхронного двигателя осуществляется по разнице между углом сдвига между током и напряжением и его заданным значением. Использование дополнительно управления полупериоде частот я исключает возмож инены с зажимами для подключенив одну из фаз питания электродвигателя 2, К зажиму питадцей сети этой же фазы подключен вход датчика 4 момента перехода чеВз нуль фазного на 5 пряжения. Выходы датчиков 3 и 4 моментов перехода через нуль фазных тока и напряжения соединены с соответствующими входами датчика,5 угла сдвига, выход которого соединен с од ннм входом первого элемента 6 сравнения, второй вход которого предназначен для подачи сигнала задания (сугла сдвига между током и напряжением. Первый вход датчика 8 состояния симисторов соединен с выходом датчика 4 момента перехода через нуль фазного тока, а второй вход датчика 8 состояния симисторов соединен с зажимом указанной одной фазы статорной обмотки электродвигателя 2.Выход датчика 8 состояния симисторов соединен с первым входом второго элемента 9 сравнения, второй вход которого предназначен для подачи 25 сигналазадания продолжительности запертого состояния симисторов, Первый выход второго элемента 9 сравнения соединен с одним входом логического элемента ИЛИ 7, другой вход 30 которого соединен с выходом первого элемента 6 сравнения. Вход синхрони" зации, первый, второй и третий управляющие входы системы 10 импульсно- фазового управления соединены соответственно с выходом датчика перехода через нуль фазного напряжения, с выходом логического элемента ИЛИ 7, с вторым выходом второго элемента 9 сравнения и с выходом блока 11 пуска. пр Выходы системы 10 импульсно"фазового управления соединены с управляющи" ми цепями симисторов силового комму.татора 1.Устройство, реализующее способ управления электродвигателем, работает следующим образом,Датчик 3 момента перехода тока через нуль вырабатывает импульс каждьп раз, когда ток в фазе достигает нулевого значения. Датчик 4 момента перехода напряжения через нуль вырабатывает импульс каждый раз, когда напряжение фазы переходит через нулевое значение. Датчик 5 угла сдвига по сигналам датчиков 3 и 4 вырабатывает текущее значение ц, угла сдвига фаз между током и напряжением, ко, торое поступает на первый вход первого элемента 6Первый элемент 6 сравнения вырабатывает на выходе сигнал логической "1" в случае выполнения равенства у,= с и сигнал логического "0" в прртивном случае. Датчик 8 состояния симисторов определяет текущее значение продолжительности запертого состояния симистора. На первом выходе второго элемента 9 сравнения формируется сигнал логической "1" в случае выполнения условия ; =и сигнал логического "О" в противном случае, а на втором выходе формируется сигнал логической "1" в случае ,и сигнал логического "О" в случае. Система 1 О импульсно-фазового управления (СИФУ) по импульсам синхронизации, поступающим на вход синронизации С, формирует импульсы управления симисторами в соответствии с требуемым углом управления с( причем, если имеется сигнал логической "1" на третьем управляющем входе Ч, то сигналы на первом и втором управляющих входах Ч и Ч игнорируются, а угол о плавно уменьшается от некоторого максимального значениясАдо нуля, т,е, напряжение на двигателе повьппается от нулевого до номинального значения. Если же сигнал на третьем управляющем входе Ч СИФУ равен логическому "0", то при сигнале логической "1" на первом управляющем входе Ч, независимо от сигнала на втором управляющем входе Ч, угол 0 остается постоянным и равным предыдущему значению, т.е, Ы 1 =М, При сигнале логического "О" на первом управляющем входе Ч и при сигнале логической "1" на втором входе Ч угол Ы регулируется по законуф 1 =ОГ; у+ЬОСгде До - некоторое постоянное приращение угла.При сигналах логического "0" на первом, втором и третьем входах Ч Ч , Ч э СИФУ 10, на его выходах формируется сигнал на полное открытие . симисторов, т.е. Ы =О. При.включении питания блок 11 пуска формирует сигнал логической "1" на третьем управляющем входе Чз системы 10 импульсно-фазового управления и, следовательно, угол управления начинает плавно уменьшаться от некоторого максимального значения, напряжение на двигателе 2 начинает возрастать,втором входе .Ч СИФУ 10 формируетсялогическая "1" и напряжение на двигателе будет уменьшаться до тех пор,пока, не выполнится одно из условий;= у или , = . Если же нагрузкавозрастает при выполнении условия- то , станет больше, чемна втором управляющем входе Ч СНУО формируется уровень логического"О", СИФУ 10 формирует угол управления 00,. т.е, к двигателю прикладывается номинальное напряжение и далее процесс регулирования повторяется.Таким образом, введение управлейия по продолжительности симисторов и осуществление регулированияпри любом существенном изменении нагрузки с номинального напряжения позволяет получить высокие значенияэнергетических показателей на всемдиапазоне изменения нагрузки и исключить возможность опрокидываниядвигателя,Формула изобретения Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки, при котором фиксируют момент перехода через нуль тока и напряжения, определяют угол сдвига между током и напряжением, сравнивают его с уставкой по углу сдвига междутоком и напряжением и при их положительной разности увеличивают уголоткрытия симисторов до тех пор, пока разница между текущим значением угла и его уставкой по углу сдвига между током и напряжением не станет равной нулю, после чего угол открытия симисторов поддерживают равным текущему значению, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, одновременно сосравнением угла сдвига между токоми напряжением с уставкой по углу сдвига между током и напряжением контролируют состояние симисторов, накаждом полупериоде частоты напряжения питания измеряют продолжительность закрытого состояния симисторов,сравнивают ее с заданным значениеми, если измеренная продолжительностьзакрытого состояния симисторов равна заданному значению, а укаэаннаяразница, между текущим значением уг 5 1552330 6двигатель запускается. Через некоторое время, определяемое внутреннимисвойствами блока 11 пуска, сигнал натретьем входе Ч СИФУ 10 становитсяравным логич скому "0",5Допустим, что в, этот момент двигатель 2 работает на холостом ходу,Тогда (, т 1 и так как Ы =О, то времязакрытого состояния симисторов 10На выходе первого элемента 6сравнения сигнал логического "О", ина первом выходе второго элемента 9сравнения сигнал логического "0",поэтому на вЫходе логического элемента ИЛИ 7 также сигнал логического"0"; т.е. на первом управляющем входе Ч, СИФУ 10 также сигнал логического "0". Так как двигатель работает на холостом ходу и К=О, то , =О,т.е. выполняется условие ; су ина втором выходе второго элемента 9сравнения сигнал логической "1",т.е. имеется сигнал логической"1"на втором управляющем входе Ч СИФУ 25О, Поэтому угол управления Ы увеличивается по закону (1). При этомугол сдвига между током и напряжением уменьшается, и вместе с тем появляется и начинает расти угол запер- З 0того состояния симисторов . В зависимости от выбранных уставокипроцесс придет к тому, что однаиз величин Ц илистанет равной заданной, а следовательно, либо на выхо-З 5де первого элемента 6 сравнения, либо на первдм выходе второгоэлемента 9 сравнения появитсясигнал логической который черезлогический элемент ИЛИ 7 поступитна первый управляющий вход Ч, СИФУ10, при этом угол р перестанет изменяться, а останется равным текущемузначению, т.е. напряжение на двигателе остается постоянным до тех пор,.пока не изменится нагрузка на валудвигателя. Если теперь к,двигателю 2будет приложена нагрузка, то изменится режим работы двигателя, а следовательно, изменится условие, приведшее к стабилизации угла управленият.е. либо Ц; перестанет быть равным 9, либо у, перестанет быть равными закон регулирования будетопределяться сигналом на втором выходе второго элемента 9 сравнения. Приэтом если , ( , т,е нагрузка меньше допустимой, а Ц; Ф ф, угол управления будет возрастать, так как на7 1552330 ла сдвига между током и уставкой по углу сдвига между током и напряжением не равна нулю, угол открытия симисторов поддерживают постоянным до тех пор, пока не нарушится равенство между измеренной продолжительностью закрытого состояния симисторов и ее заданным значением, и если измеренная продолжительность закрытого состояния симисторов становитсяменьше ее заданного значения, продолжают увеличивать угол открытиясимисторов, а если измеренная продолжительность закрытого состояниясимисторов становится больше ее 3 рданного значения, формируют управляющее воздействие на полное открытиесимисторов. Сост тель С.ПозднуховЛ,Олийнык Корректор М.Макснмишинец дактор Е.Па е Заказ 338 Ти ВНИИПИ Государственно 11303452комитета по иэМосква, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г .Ужгород, ул. Гагарина