Устройство для управления асинхронным двигателем

(51)5 Н 02 Р 7/62 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Б ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ В 4 О 1 .:-2 (21) 4926594/07.:. ; изобретения; устройство состоит из трех (22) 12,02.91 пар 1-2, 3-4, 5-6 встречно-параллельных (46) 23,08.92, Бюл. М 31тиристоров, через которые обмотки 7 - 9 ста- (71) Донецкий политехнический инстйтут тора асинхронного двигателя подключены к- (72) М.З,Дуднйк и В .А,Баринберг, сети, Пары тиристоров содержат три блока (56) Авторское свидетельство ЧСФР: 10-.12 импульсно-фазового управления, вы- М 193302, кл, Н 02 Р 7/44, 1986: ходы которых соединены с управляющимиАвторское свидетельство СССР;. ":,:;электродами тиристоров через ключй 13-.16, 1 Ф 1026276, кл, Н 02 Р 7/62, Н 02 Р 8/00, .Ключи управляются импульсами от генера., -: тора 17 импульсов через ключ 18 и элементыИ-НЕ 19-22, Кроме того, устройСтво содер- (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯжит блок 23 выбора режима работы. Шаго-, АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ " :;.вый режим осуществляется йередбванием (57) Использование; для управления ли-",режима движения ротора"напониженной нейным асинхронным двигателем в непре-скорости и режима динамического торможерывном и шаговом режимах, Сущность йия. 1 ил,А 8 СИзобретение относится к электротехни- импульсов, ключ, соединенный управляюке и предназначено для управления линей- щим входом с вторым выходом блока выбонымасинхроннымдвигателем. ра режима работы и связывающий выходИзвестно устройство для управления генератора импульсов с тактовым входом. асинхронным двигателем, состоящее из 5 распределителя импульсов. Выходы растрех тиристоров, через которые каждая из пределителя импульсов соединены с вторыфаэ обмотки статора подключена к оси, за- . ми входами шести элементов И-НЕ, первые дающего генератора, трехбитовбго сдвиго-: входы которых подключены к второму выхового регистра, включенного как круговой ду блока выбора режима работы. Выходы счетчик, и трех блоков формирования им элементов И-НЕ соединены с управляющии;льсов. Устройство обеспечивает пооче- . ми входами шести ключей. Кроме того, устредное подключение фаз обмоток двигателя рой ство " соде ржит тири сто р ы, к трехфазной сети, В момент подключения подключенные к фазам ротора, и систему обмоток статора к сети в роторевозйикают управления ими.переходные токи, взаимодействие которых 15 Однако устройство йеприемлемо для с магнитным йолем создает вращающий мо-;управления асинхронным двигателем с комент. Угол поворота определяется законом роткозамкнутым ротором, а также линейны- коммутации обмоток, величиной сопротив-ми двигателями, имеющими в большинстве ления ротора и статическим моментом на случаев массивный ротор.валу двигателя, . : ., . 20 Цель изобретения - . расширение облаУстройство обладает рядом существен-сти применения.,нйх-недостатков, При испОльзовании в ка-,. Вустройстведляуправления асинхрончестве асинхронного двигателя лийеййого " ным двигателем первые входы четырех элеасинхронного"двигателя (ЛАД) вторичный ментов И-НЕ соединены с управляющим элемент перемещается неравномерно, дли входом ключа, выход которого подключен к на шага неСтабильна. Это объясняется нали- вторым входам всех элементов И-Н Е и к, чйем несимметрии сойротивлений фазныхдополнительным входам первого й второго, обмоток ййдуктара, вызванной влиянием блоков импульсно-фазового управления,краевых эффектов. Кроме того, вустройстве другие. выходы последних соединены с уппроцесс шагайия.обусловлен взаимодейст равляющими электродами другого тиристовием переходных токов и магнйтйых пото-:. ра первой пары Й другого тиристора второйков статора и ротора, При этом величина пары встречно-параллельныхтиристоров..шага определяется величиной постоянной. На чертеже приведена функциональная затухания токов в роторе. Это обстоятельст-:схема устройства для управления асинхронво прио 6 ретает решающеезначейие в одно ным двигателем.сторонних . линейныхдвигателях,. Устройство содержиттри пары 1-2,3-4, , ,вторичным элементом которых может вы-6 встречно-параллельных тиристоров,ступать непосредственно часть рабочей ма-: связывающие фазы 7-9 статора асинхрон; шиныили заготовки." с большйм ногокороткозамкнутогодвигателясфазамиэлектрическим сопротивлением, Кроме то А,В,С питающей сети перемейноготока. Па- .го, максимальнаявеличина шага в устройст- ры тиристоров 1-2,3-4, 5-6 снабжены блокаве ограничена й определяется числом пар: ми 10-12 импульсно-фазового управления.полюсбв двигателя. Это не дает возможно- Первыйвыход блока 10 подключен к управсти получать необходимые величины шагов, ляющему электроду тиристора 1 через ключ а также варьировать йми. Указанные обсто 13, второй выход блока 11 подключен к уп. ятельства не позволяют в большинстве слу- " равляющему электроду тиристора 4 черезчаев использовать устройство для перевода: ключ 14, а оба выхода блока 12 подключеныЛАД в шаговый режим, : :, .: " к управляющим электродам тиристоров 5,6Наиболее близким по технической сущ- через ключи 15,16 соответственно, Второййости кпредлагаемомуявляетсяустройство 50 выход блока 10 и первый выход блока 11 для управления асинхронным двигателем с подключены к управляющим электродам тифазйым ротором в режймах нейрерывного ристоров 2 и 3 соответственно.вращения и шаговом,содержащее связыва- Выход генератора 17 ймпульсов соедиющие питающую сеть с фазами статора дви- нен с сигнальным входом ключа 18, выход гателя три пары встречно-параллельных 55 которого подключен к вторым входам элетиристоров с блоками импульсно-фазовогоментов И - НЕ 19-22 и к дополнительным управления, подключенными выходами к входам блоков 10-11. Управляющий вход. управляющим электродам тиристоров через ключа 18 подключен к выходу блока 23 вышесть ключей, а входами- к первомувыходу бора режима работы и к первым входам блока выбора режима работы, генератор элементов И-НЕ 19-22, Блок 23 имеет дваустойчивых состояния - единичный и нуле-, режиму непрерывного вращения, Ротор совой уровни на выходе. Выходы элементов вершает непрерывное вращение; С И-НЕ 19-22 соединены с управляющими приходом очередного едйнйчногоуров- входами ключей 13-16. . ": ня с генератора 17 процесс повторяетУстройство работает следующим обра ся.эом: .: : : : .: Таким образом,устройство обеспечиваВ режиме непрерывного вращения на ет непрерывное и шаговое перемещение ровыходе блока 23 устанавливается нулевой тора асинхронногодвигателя.: Процесс уровень, размыкающий ключ 18 и запреща- вйполнения шагов значительно более стающий работу элементов И - НЕ 19 - 22; При 10 билен, чем в других.известныхустройствах, этом на выходах элементов И - НЕ 19-22 ус- Это объясняется тем, что выполненйе шаго. танавливается единичный уровень, который вого перемещения происходит йе в резульзамыкаетключи 13-16; подключая управля- . тате дискретного изменения состояния ющие электроды тирйсторов 1,4,5 и 6 к со- магнитного поля в воздушном зазоре двигаответствующим выходам блоков 10-12, На 15 теля и вызванйого им взаимодействия наведополнительныхвходахблоков 10,11 управ-: денных полей в статоре и роторе, а в ляющий сигнал отсутствует, В этом случае результате чередования подключения обмоблоки 10-12 работают симметрично,обеспе- ток статора в сеть через тиристорный регучивая регулировку напряжения на обмотках лятор, создающий пониженную скорость 7-9 статора. Двигатель работает в непре движейия ротора, и режима динамического рывном режиме. -.:.:.:. " торможения, обеспечивающего останов роВ режиме шагового перемещенйя на тора, Максимальная величийа шага в уствыходе блока 23 устанавливается единич- ройстве не ограничена, так как ный уровень; замыкающий ключ 18 и разре- " определяется длительностьюимпульса сза-. шающий работу элементов И-НЕ 19-22. 25 дающего генератора и величиной напраже,Генератор 17:через ключ 18 и элементы И- ния на выходе тиристорного регулятора,НЕ 19-22 подключаются к управляющим : .-: Устройство прйменимо для" управления входам ключей 13 - 16 и через ключ 18 к до-. асинхронйым двигателем с пассивным оо- " полнительнам входам блоков 10-11, .-тором, Это зйачительно расширяет областьС приходом единичного уровня с гене применения устройства.ратора 17; на управляющих входах ключей13-16 устанавливается нулевой уровень:.:; ф о р м у л а й 3 о б р е т е н и яКлючи разомкнуты, следовательно; управ-: ,Устройстводля управления асйихрон- ляющие электроды тиристоров 1,4;5 и 6 от- ным двигателем, содержащеесвязывающие ключены от соответствующих выходов 35 питающую сеть с фазами етатора три пары блоков 10-12, а значит, тиристоры заперты. встречно-параллельных тиристоров, три На дополнительных:входах блоков 10-11 ус- блока импульсно-фазового управления, танавливается единичный уровень. Вэтом пять ключей, четыре элемента И-НЙ, блокслучае на управляющие электроды тйристо- выбора режима работы и генератор импуль-ров 2 и 3 с второго выхода блока 10 и с 40 сов, управляющиеэлектроды одного из ти- .первого выхода блока 11 приходит сплош-ристоров первой пары, одного" изная последовательность импульсов высокой. ,тиристоров второй пары и обоих тиристоров частоты,переводящая тиристоры 2 и 3 в третьей пары встречйо-параллельнихтирирежим диодов, работающих по схеме адйо-:.сторов соединены через ключи соответст-полупериодного выпрямителя. Таким обра венно с однйм из выходов первого и второго зом, по обмоткам 7,8 статора протекает блоков импульсно-фазового управления ивйпрямленййй ток, что обеспечиваетдина-"обоими выходами третьего блока импульсмическое торможение двигателя, Ротор за-но-фазового управления,выходблока выботормаживается.. :., ., ра режима работы соедйнен с первымиС приходом нулевого уровняс генерато входами всех элементов И-НЕ, выходы кора 17 на управляющих входах ключей 13-16 торых подключены к управляющим входам устанавливается единичный уровень, а на . четырех ключей, выход генератора импульдополнительныхвходахблоков 10,11-нуле- . сов соединен с сигнальнйм входом пятого вой уровень, При этом ключи 13 - 16 замкну- ключа, о тл и ч а ю ще е с я тем,что, с целью ты, следовательно, управляющие электроды 55 расширения области примененйя, управлятиристоров 1,4,5,6 подключаются к соответ- ющий вход пятого ключа йодключен к выхоствующим выходам блоков 10-12. Йулевой ду блока выбора режима работы, выход уровень на дополнительных входах блоков пятого ключа - .к вторым входам всех эле,11 не влияет на их работу и все блокиментов Й - НЕ и к входам первого и второго 10-12 работают симметрично, аналогично, блоков импульсно-фазового управления,1757075 Составитель Е,ПеремысловаТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор И,Шулла Заказ 3098 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственйого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 другие выходы последних соединены с управляющими электродами других тиристоров первой пары и второй пары встречно-параллельных тиристоров.