Устройство для регулирования частоты вращения трехфазного асинхронного электродвигателя

(19 151)5 Н 02 Р 7/б И принцигулирован асинхроприведев виде р ы, на ко нт реали иальия чанногопри- зверорой ации дния частоты он ного электГОСУДАРСТВ Е ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕтЕЛЬСт(71) Белорусский политехнический институт (72) А.ИЛапидус(56) Танатар А,И. Методы регулирования скорости асинхронных двигателей, Киев, "Техника", 1968, с. 123-124.Авторское свидетельство СССР М 598206, кл, Н 02 Р 7/62, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Целью изобретения является упрощение, При запуске двигателя 1 или в моменты времени, когда скорость двигателя ниже заданной напряжение рассогласования, поступающее с задатчика 8 частоты вращеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов,Целью изобретения является упрощеНа фиг. 1 представлена ная схема устройства для ре стоты вращения трехфазног электродвигателя; на фиг, 2 мер выполнения устройства нутой электрической схем показан возможный вариа функциональных блоков.Устройство для регулир вращения трехфазного асин ния и датчика 9 частоты вращения, через элемент сравнения 7 на блок 10 формирования управляющих сигналов включают оптрон 11. Этот оптрон через токоограничивающий резистор 13 включает тиристор 5. Обмотки двигателя 1 замыкаются через резистор 3, и двигатель разгоняется. Коммутирующий конденсатор 4 заряжается до напряжения, равного половине падения напряжения на резисторе 3 в выходной цепи мостового выпрямителя. Когда скорость двигателя 1 превысит заданную, то тиристор 5 закрывается. Начинается процесс спадания скорости двигателя, и конденсатор 4 переэаряжается через резистор 3 и открытый тиристор 6, По достижении заданной скорости снова открывается тиристор 5 и с помощью конденсатора 4 закрывается тиристор 6. В результате таких последовательных включений и отключений двигателя скорость поддерживается на заданном уровне. 2 ил. родвигателя 1 содержит трехфазныи мостовой выпрямитель 2, вход которого предназначен для подключения к фазным выводам статорной обмотки, катодный вывод трехфазного мостового выпрямителя 2 подключен к одному выводу первого резистора 3, другой вывод которого подключен к одному выводу первого конденсатора 4 и к аноду первого тиристора 5, катод которого соединен с катодом второго тиристора б, анод которого соединен с другим выводом первого конденсатора 4. Устройство также содержит элемент сравнения 7, два входа которого подключены соответственно к выходам задатчика 8 частоты вращения и дат 1677841чика 9 частоты вращения, выход элемента сравнения 7 подключен ко входу блока 10 формирования управляющих сигналов с двумя парами выходных выводов, подключенных соответственно к светодиодам первого 11 и второго 12 оптронов. Фототиристоры первого 11 и второо 12 оптронов соответственно через второй 13 и го и второго тиристоров 5 и 6 соответственно.Другой вывод первого конденсатора 4 подключен к общей точке соединения одних выводов второго, третьего и четвертого конденсаторов 15, другие выводы предназначены для подключения к фазам источника питания,Устройство работает следующим образом. 15 20 При запуске электродвигателя 1 или в моменты времени, когда скорость двигателя ниже заданной, напряжение рассогласования, поступающее с задатчика 8 частоты вращения и датчика 9 частоты вращения через элемент сравнения 7 на блок 10 формирования управляющих сигналов, включает оптрон 11. Этот оптрон через токоограничивающий резистор 13 включает тиристор 5. Обмотки двигателя 1 замыкают 25 30 ся через токоограничивающий резистор 3, и двигатель разгоняется. Коммутирующий конденсатор 4 заряжается до напряжения. равного половине падения напряжения на токоограничивающем сопротивлении 3 в 35 выходной цепи мостового выпрямителя 2, благодаря получению искусственной точки нулевого потенциала за счет трех конденсаторов 15, включенных по схеме "Звезда".Из-за падения напряжения на резисторе 3 40 его средняя точка по сравнению с крайними точками имеет нулевой потенциал, Поэтому напряжение на коммутирующем конденсаторе 4 равно разности потенциалов между искусственным нулем и правым выводом резистора 3. соединенного с анодом тиристора 5, Когда скорость двигателя 1 поевысит заданную, то сигнал элемента сравнения 7 через блок 10 формирования управляющих сигналов включает оптрон 12, который в свою очередь через резистор 14 включает тиристор 6, и к тиристору 5 через тиристор 6 прикладывается запирающее напряжение конденсатора 4, тиристор 5 закрывается. Начинается процесс спадания скорости двигателя, и конденсатор 4 перезаряжается через резистор 3 и открытый тиристор 6. По достижении заданной скорости в момент поступления следующего сигнала с блока 10 на оптрон 11 снова открывается тиристор 5 50 55 третий 14 резисторы включены между анодами и управляющими электродами перво и с помощью конденсатора 4 закрывается тиристор 6. В результате таких последовательных включений и отключений двигателя скорость поддерживается на заданном уровне.Задатчик 8 частоты вращения состоит из источника постоянного тока 16, балластного сопротивления 17, стабилитрона 18 и потенциометра 19, с которого снимается сигнал, пропорциональный задаваемой скорости вращения двигателя,Датчик 9 частоты вращения состоит из тахогенератора 20, выводы которого включены в диагональ выпрямительного моста 21. Этот мост применяется для того, чтобы независимо от направления вращения тахо- генератора 20, полярность его напряжения, подаваемого на делитель из резисторов 22 и 23, не менялась,Элемент 7 сравнения выполнен в виде двух оптронов 24 и 25 и двух резисторов 26 и 27, Напряжение рассогласования между задатчиком 8 частоты вращения и датчиком 9 скорости частоты вращения подается на вход элемента 7 сравнения, Если напряжение задатчика 8 частоты вращения больше напряжения, снимаемого с выхода датчика 9 частоты вращения, то через резистор 26 включается тиристорный оптрон 24, если же сигнал с выхода датчика 9 частоты вращения больше сигнала с выхода задатчика 8 частоты вращения, то через резистор 27 включается тиристорный оптрон 25. Сигналы с выходов оптронов 24 и 25 подаются на блок 10 формирования управляющих сигналов,В качестве формирователя управляющих сигналов использована двухтактная схема на двух транзисторах 28 и 29, питаемых от источника постоянного тока 30. Резисторы 31-36 предназначены для согласования параметров в цепях транзисторных усилителей блока 10. В зависимости от соотношения между заданной и действительной скоростью двигателя происходит поочередное включение транзисторов 28 и 29, которые в свою очередь управляют поочередным открыванием оптронов 11 и 12. Сигналы с выхода этих оптронов через резисторы 13 и 14 подаются на вход соответственно тиристоров 5 и 6.Таким образом, соединение звездой трех конденсаторов, подключенных к трехфаэной питающей сети, и получение тем самым искусственной точки нулевого потенциала позволяет осуществлять принудительное гашение тиристоров без дополнительного источника постоянного тока за счет перезарядки коммутационного конденсатора напряжением, равным половине па 1677841дения напряжения на токоограничивающем сопротивлении в выходной цепи мостового выпрямителя. Введение оптронов в управляющие цепи тиристоров, вместо инерционных элементов - трансформаторов позволяет увеличить быстродействие устройства, уменьшить его габариты и обеспечивает возможность многовариантного исполнения блока управления на стандартных полупроводниковых элементах,Формула изобретения Устройство для регулирования частоты вращения трехфазного асинхронного электродвигателя, содержащее трехфазный мостовой выпрямитель, в од которого предназначен для подключения к фазным выводам статорной обмотки, катодный вывод трехфазного мостового выпрямителя подключен к одному выводу первого резистора, другой вывод которого подключен к одному выводу первого конденсатора и к аноду первого тиристора, катод которого соединен с анодным выводом трезхфазного мостового выпрямителя и с катодом второго тиристора, анод которого соединен с другим выводом первого конденсатора, элемент сравнения, два входа которого подключены соответственно к выходам задатчика частоты вращения и датчика частоты вращения, выход элемента сравнения подключен ко 5 входу блока формирования управляющихсигналов с двумя парами выходных выводов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в него введены второй, третий 10 и четвертый конденсаторы, второй и третийрезисторы и первый и второй оптроны, светодиоды которых подключены к соответствующим парам выходных выводов блока формирования управляющих сигналов, фо тотиристоры первого и второго оптроновсоответственно через второй и третий резисторы включены между анодами и управляющими электродами первого и второго тиристоров соответственно, другой 20 вывод первого конденсатора подключен кобщей точке соединения одних выводов второго, третьего и четвертого конденсаторов, другие выводы которых предназначены для подключения к фазам источника питания, 25%77841 еда кто аказ 3122 Тираж 333 Подписное ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго агарина, 10 Составитель Е.ПерммТехред М.Моргентал ва Корректор З,Лончакова