Способ регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя

(5)5 Н 02 Р 7/42 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР В.Е ь,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ныи политехни.Кисеенскии, Соколов е управление асинй. - М - Л 1955, с. томатизированны оатомиздат, 1986, с Оя - В,А,С,В,А,С,:Ов - С, В,А,С, В,А,а в случае увеличения частвыше номинала - с частотойв последовательности:О - А,В,С,А,В,С,;Оя - В, С, А, В, С, А, ,;Ов - С, А, В, С, А, В,где Оь Оп, Ов - напряжениэлектродвигателя,ты вращения СОп = Идв - СОе на обмотка ия питающей А, В, С - фазы напряженсети; ю с - частота напряжения тающей се а вращения элеквд- требуемая частродвигателя,Переключение напрбмотках двигателя прилектромагнитное полечастотой, определяемомой) частот напряжения а фазных тому, что ращается тью (сумей сети и яжений нводит кстаторай разнопитающ(56) Булгаков А.А, Частотнохронных электродвигателе102,Москаленко В.В.Авэлектропривод, - М.: Энерг222-225,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления частотой вращения общепромышленых асинхронных электродвигателей.Цель изобретения - расширение диапазона регулирования при сохранении значения момента.На фиг.1 приведена схема устройства для реализации способа; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы при регулировании частоты вращения электродвигателя соответственно вниз и вверх от номинального значения,Изменение частоты вращения электромагнитного поля статора осуществляют при неизменной частоте напряжения питающей сети путем подключения фаэ сети на фазные обмотки статора в случае уменьшения частоты вращения вниз от номинала с частотой переключений им=в-сода в последовательности:О 1 - А,С,В,А,С,В,;(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления частотой вращения общепромышленных асинхронных электродвигателей. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования при сохранении значения момента. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя осуществляется за счет изменения частоты вращения электромагнитного поля статора при неизменной частоте напряжения питающей сети путем подключения фаз сети на фазные обмотки статора с регулируемой частотой переключений в определенной последовательности. 3 ил.5 10 15 переключений при несовпадении (совпадении) направлений вращения электромагнитного поля статора и переключений обмоток,Таким образом, при регулировании вниз от номинала частота переключения питания фазных обмоток двигателя изменяется в пределах от 0 до 50 Гц, При регулировании вверх от номинала на допускаемую при стандартном выполнении двигателя величину +0,2 п,оц (где пно - номинальная частота вращения двигателя) частота переключений не превышает 10 Гц,При регулировании частоты вращения двигателя момент не изменяется, так как обмотки статора подключены к номинальным фазным напряжениям питающей сети номинальной частоты.Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя 1 (фиг.1) содержит девять основных симметричных тиристоров 2 - 10, трехфазный выи рямительный мост, выполненный на шести неуправляемых вентилях 11 - 16, дополнительный тиристор 17 и блок 18 искусственной коммутации,Первые выводы первого 2, второго 3 и третьего 4; четвертого 5, пятого 6 и шестого 7; седьмого 8, восьмого 9 и девятого 10 основных симметричных тиристоров соответственно объединены и соединены с соответствующими клеммами для подключения их к питающей трехфазной сети. Вторые выводы первого 2, четвертого 5 и седьмого 8, второго 3, пятого 6 и восьмого 9; третьего 4, шестого 7 и девятого 10 основных симметричных тиристоров соответственно объединены и подключены к соответствующим первым выводам статорных обмоток электродвигателя 1. Вторые выводы статорных обмоток электродвигателя 1 соединены с входами трехфазного выпрямительного моста, выполненного на шести неуправляемых вентилях 11 - 16, Положительный выводтрехфазного выпрямительного моста соединен с анодом дополнительного тиристора 17 и первым выводом блока 18 искусственной коммутации, второй вывод которого соединен с катодом дополнительного тиристора 17 и отрицательным выводом трехфазного выпрямительного моста. На фиг, 2 и 3 показаны О, Оп,Ош -напряжения на соответствующих фазных обмотках электродвигателя; 1 у - сигналы управления основными симметричными тиристорами 2-10, дополнительным теристором 17 и тиристором блока 18 искусственной коммутации,20 25 30 35 40 45 50 55 Временные диаграммы (фиг.2 и 3) построены при допущении, что процессы коммутации протекают мгновенно, где ч - ом - время, выраженное в угловых единицах; в- угловая частота напряжения питающей сети; т - время. На диаграммах 1 - 3 построены кривые напряжения на фазных обмотках 1, 11, И статора электродвигателя; на временных диаграммах 4 и 5 - импульсы токов управления соответственно дополнительного тиристора 17 и тиристора блока 18 искусственной коммутации (диаграмма 4) и основных симметричных тиристоров 2-10 (диаграмма 5),Устройство работает следующим образом. В момент ч 1 подаются импульсы тока управления на симметричные тиристоры 2, 6 и 10 и они отпираются, При этом к обмоткестатора асинхронного электродвигателя прикладывается напряжение фазы А питающей сети, к обмотке И - напряжение фазы В, к обмотке 1 И - напряжение фазы С.В момент ч 2 подается импульс управления на тиристор блока 18 искусственной коммутации и этот тиристор на короткое время отпирается, что приводит к запиранию тиристорэ 17 и прекращению вследствие этого тока через ранее проводившие симметричные тиристоры 2, 6 и 10,В интервале ч-чз все обмотки статора электродвигателя отключены от питающей сети.В момент ч 2 подаются импульсы тока управления нэ симметричные тиристоры 8. 3 и 7 и они отпираются. При этом к обмотке 1 статора электродвигателя прикладывается напряжение фазы С питающей сети, к обмотке И - напряжение фазы А, к обмотке И 1 - напряжение фазы В.В момент чподается импульс управления на тиристор блока 18 искусственной коммутации и этот тиристор на короткое время отпирается, что приводит к запиранию тиристора 17 и прекращению вследствие этого тока через ранее проводившие симметричные тиристоры 8, 3 и 7. После интервала ч - ч 5, во время которого обмотки двигателя отключены от сети, в момент ч 5 отпираются симметричные тиристоры 5, 9 и 4. При этом к обмотке 1 статора электродвигателя прикладывается напряжение фазы В питающей сети, к обмотке И - напряжение фазы С, к обмоткеИ - напряжение фазы А.В момент чб подается импульс управления на тиристор блока 18 искусственной коммутации и этот тиристор на короткое время отпирается, что приводит к запира 1628174нию тиристора 17 и прекращению тока через симметричные тиристоры 5, 9 и 4.После интервала чб-чт, во время которого обмотки двигателя отключены от се 1 и, в момент чт снова отпираются симметричные тиристоры 2, 6 и 10. При этом к обмоткестатора электродвигателя будет приложено напряжение А питающей сети, к обмотке- напряжение фазы В, к обмотке - напряжение фазы С. Далее циклы переключений повторяются,Таким образом, за счет переключения напряжения питающей сети электромагнитное поле статора электродвигателя вращается с частотой аде, равной разности частоты напряжения питающей сети в, и частоты переключений в и.Так как частота переключений регулируемая, изменяется результирующая частота вращения электромагнитного поля статора и, следовательно, частота вращения ротора электродвигателя.Если переключения обмоток осуществлять по направлению вращения электромагнитного поля статора, то результирующая частота вращения вле равна сумме вс ив л. и частота вращения ротора электродвигателя увеличивается,За счет того, что к трехфазной обмотке статора приложены номинальные фазные напряжения питающей сети неизменной частоты, при регулировании частоты вращения двигателя не происходит изменения его момента,Интврвэлы ч 2 чз; ч 4 ч 5 ЧБ чт и т. д. необходимы для обеспечения надежного выключения симметричных тиристоров и тиристора 17. Испольэование предлагаемого способарегулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя позволяет обеспечить диапазон регулирования 1:100 5 при сохранении момента двигателя.Формула изобретения Способ регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя, при котооом подают на каждую фазную обмотку 10 статора напряжение питающей сети с определенным порядком подключения фаэ и изменяют частоту вращения электромагнитного поля статора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования 15 при сохранении значения момента, указанное изменение частоты вращения электромагнитного поля осуществляют при неизменной частоте напряжения питающей сети и в случае уменьшения частоты враще ния указанное подключение фазосуществляютс частотой ай=аод в последовательностиО - А, С, В, А, С, ВОл-В.А,С,В,А,С,;25 Ощ - С, В,А, С, В,А,а в случае увеличения частоты вращения - с частотой ап=ш,-вд, в последовательностиО - А, В,С,А,В,С,;30 Ол - В,С,А, В, С,А;ОИ 1 - САВСАВгде ООИОв-лап ряжения на обмотках электродвигателя;А,В,С. - фазы напряжения питающей се ти;ю.- - частота напряжения питающейсети;шдп - частота вращения электродвигателя.11 1ДУ1 1ьс1 иг,2 ставитель С,Позднуххред М.Моргентал Редактор Л.Пчолинскэя Те Корректор Н.Ревск изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 О Заказ 347 Тираж 346 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5