Устройство для управления асинхронным электродвигателем

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 17217 9) .Я 3 А 505 Н 02 Р 5/ КСАН ИЕ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКОМ ий злектротех- производствен.Г.Карлинский,(72) Ь.С.Але Д.В.Райнин (53) 621.313 (56) Брасла проводнико рическим уп рис, 4,19,Там же,сандровский, Юи И.И.Эпштейн333 (088.8)ский ИЯ, Асинвый злектроприравлением. - М хронный полувод с парамет- ., 1988, с. 155;. 148, рис. 4 Л 5е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательснический институт Научноного объединения "ХЭМЗ" БРЕТЕНИЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОНН ЫМ ЗЛЕ КТРОДВИГАТЕЛ ЕМ (57) Изобретение может быть использовано в системах автоматического управления асинхронными двигателями с тиристорными регуляторами напряжения.в цепи статора. Устройство функционирует как двухконтурная система автоматического регулирования преимущественно в режимах пуска и останова. Причем за счет введения в его состав датчика 7 напряжения, регулятор 8 тока, блока 6 датчиков режима и выполнения определеннымобразом блока 5 линеаризации удается упростить устройство и расширить область его применения. 2 з.п, ф-лы, 3 ил.,Мв40 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системахавтоматического управления асинхронными двигателями с тиристорными регуляторами напряжения (ТРН) в цепи статора.Известно устройство управления асинхронным двигателем с ТРН в цепи статора,содержащее последовательно .включенныемногофазный датчик тока статора двигателя, регулятор амплитуды тока, устройствоуправления ТРН.Недостатком известного устройства является то, что обеспечиваемый с его помощью характер изменения частотывращения двигателя в процессе пуска и останова является неконтролируемым, уско-.рение двигателя непостоянно из-занелинейности механической характеристики двигателя и изменения момента сопротивления механизма при измененииоборотов.Известно устройство управления, обеспечивающее более качественный режим изменения скорости двигателя, Собственносистема управления пуском и остановомдвигателя при отсутствии требований пореверсу содержит последовательно вклюценные датчик скорости, выпрямитель,блок линеаризации, устройство управления ТРН, причем вторым входом блок линеаризации подключен к выходу датчикаскорости, а вторым входом регулятор скорости подключен к устройству задания частоты вращения,Недостатком данного устройства является наличие датчика скорости на валудвигателя, что усложняет устройство управ ления и ограничивает область его применения.Цель изобретения - упрощение, расширение области применения,На фиг,1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - схема блока датчиков режима; на фиг,З - схема блокалинеаризации.Устройство для.управления асинхронным электродвигателем содержит тиристорный регулятор 1 напряжения с блоком2 управления тиристорами, датчик 3 тока,регулятор 4 скорости, блок 5 линеаризации,блок 6 датчиков режима, датчик 7 напряжения, регулятор 8 тока и блок 9 сравнения.Выход регулятора 4 скорости соединен спервым входом блока 5 линеариэации, выход которого подключен к первому входублока 9 сравнения, выход которого черезрегулятор 8 тока соединен с первым входомблока 2 управления тиристорами, Входыблока 6 датчиков режима соединены с выходами датчиков 3 и 7 тока и напряжения 5 10 15 20 25 30 35 электродвигателя 10, а первый, второй и третий выходы блока 6 датчиков режима соединены соответственно с объединенными входом регулятора 4 скорости и вторым входом блока 5 линеаризации, с вторым входом блока 9 сравнения и с вторым входом блока 2 управления тиристорами.Блок датчиков режима (фиг,2) содержит датчик 11 амплитуды тока, датчик 12 потокосцеплений двигателя и делитель 13. Входы датчика 11 амплитуды тока соединены с первыми входами датчика 12 потокосцепления и образуют первые входы блока 6 датчика режимов. Вторые входы датчика 12 потокосцеплений образуют вторые входы блока 6 датчиков режимов. Выход датчика 11 амплитуды тока и первый выход датчика 12 потокосцеплений соединены с соответствующими входами делителя 13, Второй выход датчика 12 потокосцеплений, выход делителя 13 и выход датчика 11 амплитуды тока образуют соответственно первый - третий выходы блока 6 датчиков режима.Блок 5 линеаризации (фиг,З) состоит из последовательно включенных умножителя 14 и функционального преобразователя 15, реализующего функцию извлечения корня квадратного, Входы умножителя 14 образуют входы блока линеаризации. а выход функционального преобразователя 15 образует выход блока 5 линеаризации,Введение в устройство управления датчика 7 напряжения регулятора 8 тока и блока 6 датчиков режима двигателя в указанной связи упрощает устройство, так как позволяет исключить тахометр на валу двигателя, что расширяет область его применения.Выполнение блока 6 датчиков режима двигателя позволяет формировать сигнал обратной связи (скольжение), который используется в системе регулирования скорости.Выполнение блока 5 линеаризации в виде последовательно включенных умножителя и функционального преобразователя,реализующего функцию корня квадратного, позволяет формировать сигнал задания тока, который обрабатывается в замкнутой си- ",стеме автоматического регулирования тока,при этом регулировочные характеристики системы регулирования скорости становятся линейными.Устройство для управления асинхронным электродвигателем функционирует таким образом, что изменение скольжения (частоты вращения) осуществляется в стро- гом соответствии с заданным значением. Устройство выполнено в виде замкнутой системы автоматического регулирования скольжения двигателя,Выходной сигнал регулятора 4 скорости (скольжения) является по физической сущности сигналом задания момейта двигателя. Момент двигателя равенК г 1 (1)хг +хгУправление моментом осуществляется изменением тока. Задание тока формируется в соответствии с соотношением (1) на выходе блока 5 линеаризации: уМ(2)Км хг 1ф - + -гг хгггНеобходимо уточнить, что сигнал обратной связи по скольжению формируется в блоке 6 датчиков режияа на основании известного соотношенияму более точно сигн руется в соответстви=ф - + -хггг г)г рхг + 1Гг гг 2 ухг)гг в , качественно идехг с учетом того, что Рнггтичны, а количественно отличаются несущественно. Так, например, при номинальном скольжении Рн = 0,015 и постоянной времени - . = (1 - 0,5) отличие значений функцийггг(4) и (2) не превышает 8, а при больших скольжениях Р )Д, оно будет снижаться,Таким образом, удобное для практической реализации соотношение (4) достаточно строго соответствует физике процессов в двигателе.Сигнал задания тока с выхода блока 5 линеаризации отрабатывается в замкнутой системе автоматического регулирования тока, включающей в себя регулятор 8 тока,блок 2 управления тиристорами, тиристорный регулятор 1 напряжения, датчик 3 тока,датчик амплитуды тока в составе блока 65 датчиков режима,Для линеариэации характеристик системы автоматического регулирования токаТНР в блок 2 управления вводится сигналф с выхода блока 6 датчиков режима. Ли.10 неаризация регулировочных характеристикТРН по каналу тока при работе на двигательосуществляется с помощью сигналов ЭДС(потокосцепления).Таким образом устройство функциони 15 рует как двухконтурная система автоматического регулирования частоты вращениядвигателя с подчиненным регулятором тока.Принципиально устройство может бытьиспользовано для регулирования частоты20 вращения двигателя, но данный способ регулирования не экономичен, поэтому основная рекомендация использованияпредлагаемого устройства - формированиеоптимального режима пуска и останова(под25 действием. момента сопротивления нагрузки) двигателя. Формула из о 6 рете н и я 1. Устройство для управления асинхрон ным электродвигателем,. содержащее тиристорный регулятор напряжения с блоком управления тиристорами и датчик тока в цепи статора электродвигателя, регулятор скорости, выходом подключенный 35 к первому входу блока линеаризации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и расширения области применения, в него введены блок датчиков режимов; датчик напряжения двигателя, 40 регулятор тока и блок сравнения, первыйвход которого соединен с выходом блока . линеаризации, выход - с входом регулятора тока, выход которого подключен к первому входу блока управления тиристорами, вхо ды блока датчиков режима соединены свыходами датчиков тока и напряжения, а первый - третий выходы блока датчиков режима соединены соответственно с объединенными входом регулятора скорости 50 и вторым входом блока линеаризации свторыми входами блока сравнения и блока управления тиристорами.2. Устройство по п.1, о тл и ч а ю щее с я тем, что блок датчиков режимов выпол нен в виде датчика амплитуды тока, датчика потокосцеплений двигателя и делителя, входы датчика амплитуды тока соединены с первыми входами датчикапотосцепления и образуют первые входы блока датчиков режимов, вторые входы датчика1721773 оставитель С. Позднуховхред М.Моргентал Корректор М, Кучерява едактор Е. Пап Заказ 962 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раувская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина потокосцеплений - вторые входы блока датчиков режимов, выход датчика амплитудытока и первый выходдатчика потокосцепле- .ния соединены с соответствующими входами делителя, второй выход датчика 5потокосцепления двигателя, выход делителя и выход датчика амплитуды образует соответственно первый -третий выходы блокадатчиков режимов,3, Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок линеаризации состоит из последовательно включенных умнажителя и функционального преобразователя, реализующего функцию извлечения корня квадратного, входы умножителя образуют входы блока линеаризации, а выход функционального преобразователя - выход блока линеаризации.