Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором

Государственный комитет Совете Министров СССР оо делам изобретениЯ и открытий(45) Дата опубликования описания 19.10.76,(72) Авторы изобретения Б. Н. Воробьев, В, М. Пономарев и В. С. Попов 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ Изобретение относится к электроприво- дам переменного тока и может быть исполемl з 9 вано для управления мощными турбомех низмами (насосы, вентиляторы, воздуходув ки и т. д.).ЬШироко известны устройства для управ- пения асинхронным ( двигателем с фазным ротором, содержащие регулятор скольжения, например, резистор с переменной величиной сопретивленин Ц, Упомннутые уетрвйстее(П характеризуются тем, что они содержат коммутационные аппараты, например контакториые станции, с помошью которых регулируезч-(( ся величина сопротивления резистора, приэтом номинальное напряжение всех контак- (тбВоров станции прйнивмается равным номиналь-ному,напряжению ротора.Условия оптимального проектированияинхронных двигателей с фазным роторомшой мощности требуют повышения номи О ального напряжения вторичных обмоток до 2000-2500 в.Чтобы не снизить надежности устройств они должны содержать соответственнЬ высоковольтные коитакторные станции. Однакори ф 2менение высоковольтных контакторвых станщий(влечет за собой увеличение габаритов упоминутых устройств и к увеличению их стот мости,По техническому решению наиболее близм к изобретению является устройство дляравления асинхронным двигателем с фазм ротором, содержашее низковольтными реулятор скольжения и датчик скорости 2.днако устройство-прототип при использ(овав нем низковольтного регулятора скотвенин имеет милую нележнепть в слуЧае Прьменении его для пуска асинхронных двиз атет.лей с высоким номинальным напряжениемротора.Целью изобретения является устранениеукаэанных недостатков. Предлагаемое чустройство дополнительно снабжено высоковотп тныйрегулятором скольжения, блоком контролянапряжения ротора и высоковольтным выклк=чателем, причем высоковольтный регулят 9 р,СКОЛЬжЕНИя И бЛОК КОНТРОЩ 1 НаПРЯЖЕНИИ роев,"гора подключены непосредственно к Роторуасинхронного двигателя, а низковольтныйрегулятор скольжения подключвн к роторуасицхроццого двигателя через высоковольтный выключатель.На фиг. 1 приведена принципиальная схема привода с использованием предлагаемогоустройства для управления асицхроццыл двигателем с фазцыл ротором,ца фиг. 2 пред 1ставлена характеристикамеханизма с вентиляторным моментом нагрузки и семействореостатных характеристик привода,Двигатель с фазным роторол 1 1 подклкь. Ячен к питающей сети с помощью выключате=ля 2, К контактным кольцам ротора подклю=чено устройство 3 для управления асин=хронным двигателем, состоящее из высоковольтного регулятора скольжения - резистора 4, блока 5 контроля напряжения ротора,высоковольтного выключателя 6 и низковольтного регулятора скольжения 7, в состав ксторого входит низковольтная коцтакторнаястанция 8 и низковольтный резистор 9, При оэтом высоковольтный резистор 4, блок 5контроля напряжения ротора и вводные клеммы высоковольтного вьключателя 6 подкльъчены к контактным кольцам ротора 1, а низковольтный регулятор скольжения 7 подклю-чен к выходным клеммам выключателя 6,Скорость привода контролирует датчик скорости 10.Характеристика механизма с вентиляторным моментом нагрузки представлена кривой 11, а семейство реостатных характе- ристик привода кривыми 12-18.Предлагаемое устройство в схеме привсда функционирует следующим образом,35Перед пуском привода выключатели 2 и 6 и низковольтная контакторцая станция 8 находятся в отключенном состояции. Включа-. ется выключатель 2 и двигатель, получая питание, натпгнаеЧ разгоняться по характе 4 О ристике 12, определяемой величиной сопротивления высоковольтного резистора 4, при этом напряжение на роторе двигателя по ме= ре разгона привода изменяется по закону; Е, = Е , где 45Е - напряжение на кольцах при заторможенном ротореб - скольжение. ротора.Предварительно величина сопротивленич,резистора 4 рассчитывается таким образол 1 фр чтобы в конце разгона привода по характеристике 12 до скорости П цапряжение, ц 6 роторе уменьшилось до величины, соответствуюшей номицальнол 1 у значению цапряже- ция низковольтного регулятора скольжеция 7,% Во время разгона привода по характеристике 12 до скорости п выключатель 6 оста.ется отключенным, и цизковольтцый регулятор скорости 7 не испытывает воздеФ- ствия высокого напряжения ротора 1, 69 По мере разгона привода до скорости п и снижения цапрюкения на роторе до задан- ной величины по сигналам блока 5 контроля напряжения ротора и датчика скорости (или по сигналу одного из них) включается высоковольтный выключатель 6, с помощью которого к контактным кольцам ротора 1 подключается низковольтный регулятор сколь).1 жения 7 и осуществляется управление двигателем 1 в диапазоне от скорости Пдо номинальной,Скорость привода в этом диапазоне опре-деляется характежстиками 13-18 в зависимости от замыкания соответствующих контакторов низковольтной контакторной станции 8, .Основны м достоинством,предлагаемогоустройства является то, что оно позволяетосуществлять управление мощными асинхрон:-ными двигателями с высоким напряжениемна роторе при использовании стандартныхконтакторных станций низкого напряжения иприменении минимального количества высоковольтной аппаратуры. При этом значительноуменьшается стоимость электрооборудованиямощных насосных и вентиляторных установок при сохранении высокой надежности иисключается необходимость разработки специальных высоковольтных станций.Так, например, без учета затрат на разработку и организацию производства новыхаппаратов стоимость колл 1 утационцого оборудования в роторной цепи для двигателяАКП-1500 мощностью 5000 кВт приуправлениис использованием высоковольтных устройств составит 20000 рублей, аири пуске с помощью предлагаемого устрой 1ства - 5000 рублей,В описанном варианте устройства низковольтцьй регулятор скольжения 7 обеспечивает ступенчатое регулирование в диапазонеот й до номинальной скорости привода.Для обеспечения бесступенчатого управления двигателем в указанном диапазонепредлагаемое устройство может содержатьбесступенчатый низковольтный регуляторскольжения, например, жидкостный реостатили полупроводниковый, коммутатор,Ф ормула изобретенияУстройство для управления асинхроннымдвигателем с фазньгм ротором, содержащеенизковольтный регулятор скольжения и даъчик скорости, о т л и ч а ю ш е е с ятелд что, с целью запуска асинхронных двигаюгателей с высоким номинальным напряжеии.ем ротора, оцо дополнительно снабжено вы524297 08. 5оковольтным регулятором скольжения, блоКом контроля напряжения ротора и высоковольтным выключателем, причем высоковогпт ный регулятор скольжения и блок контроля". апряжения ротора подключены к ротору б асинхронного двигателя непосредственно, а ; низковольтный регулятор сколыкения черезвысоковольтный,выключатель,восточники информапии, принятые во внимание при экспертизе: 1. Вешеневский С, НРасчет характе,оистик и сопротивлений для электродвигате. ей, Госэнергоиздат, М Л, 1955 г.,р. 180-181. 2. Чиликин М. Г., Обший курс электр рривода, изд, Энергияф, 1971 гстр. 267,СоставительТехред А. Бог Подписное матата , Совета Министров й и открытий набф ю дфТираж 882 ударственного ко цо делам иаобрете Москва, Ж, Ра 30 ППП "Пате з 4088/414, ЦНИИПИ Гос Л. Шиловдан 1 Корректор Д.а ш