Способ торможения асинхронного электродвигателя

О П И С А Н И Е 11(,ве 4 ввеИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описани осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий нь )х К 621 (088 73. 2) Авторы изобретен Браспавкий, А, М. Зюзев, Л, П. Кокшаров, Ю. А В, В, Доброславский и С, А. Швец( 54) СПОСОБ ТОРМОЖЕНИ НХРОННОГО ЭЛЕ ВИГАТЕЛ 20 Изобретение касается асцнхроцюго электро привода с вентильным управлением и может быть использовано лля электрического останова асинхронного двигателя с нереверсивньм тиристорным пускателем.Известны способы торможения асинхронного электродвигателя, последовательно двум или трем фазным обмоткам которого вкгпочены управляемыс вентили. Для этого обычно используют режим динамического торможения за счет однополупериолного выпрямленного тока, протекающего по статорным обмоткам двигателя 1.Так как первая гармоника выпрямленного тока в этом случае создает врацакпццй момент. который препятствует торможению двигателя на холостом ходу в зоне высоких скоростей (близких к синхронной), то в таких устройствах для осуцествлеция тормозного режима созлают условия для начального сброса скорости на выбеге, т. е. осуцествляют выдержку времени между двигательным и тормозным режимами 2, или подключают соотвстствуощее количество дополнительных вентилей, участвующих в создании только тормозного режима 13.-Известен способ торможения асинхронного электродвигателя однополупериолным выпрямленным током путем периодической коммутации управляемых вентилей нереверсиого пускателя, при котором лве фззньте об)м 1)тки лцгателя шуцтируются с помощью тирстор;1 4.Олако осуществлениеакого сособа торможения двигателя приводит к увел(гчсццю веса, габарита ц стоп)Ости усгройсгвд управ.1 сния лвцга Олсм, д в КООчном .(е(с - к снижению надежности.Це,1 ь изобретен 51 - иовыец с ц;1,)ежОсти асинхронного гцрцстор 0 О элсктроцрцволд прц обеспечент)рм)жснця лвиг;тел,0)- левой скорости с люоыми моментам:, стати кской нагрузки.Это достигается;см. что цри осуСсВ,.сиц предложенного способа частоту кс) м му г;(1 и и вентилей, образук)щих однополупериоднук) схему выпрямления, в начале процесса торможения снижают в целое число раз, а при уме:ьшеции скорости рдц 1 ця льч гателя до цоловиць 1, синхроой ч ., тотхоммутации вентилей Восстандлцвдют ло частоты сети.Г 1 ри этом гдрхн)ческая составляющая выпрямленого тока, чдстотд которой меньше частоты сегц, 1(д Высоких скоростях Вращения лвцгателя создаст режим рекуцератцвцого торможениярц со(ранении режима иамцчес- КОГО тор)10 жецц 51 От постоянной состдля к)щейтока, обеспечивая замедление привода, Кроме того, при торможении с частично затухшим за время бестоковых пауз полем ротора уменьшается знакопеременная составляюшая момента двигателя, обусловленная электромагнитными переходными процессами, вызванными коммутацией вентилей. Учатывая посленее, частоту коммутации вентилей согласуют со временем затухания поля ротора.Восстановление частоты коммутации венти. лей до частоты сети в процессе торможения необходимо для исключения возможности застревания двигателя на промежу-,очной скорости. Указанное переключение производят в функции времени или скорости. Интенсивность торможения регулируют посредством фазового управления тиристорами.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, позволяющего реализовать предлагаемый способ торможения, на фиг. 2 - диаграмма напряжений, поясняюшая работу этого устройства; на фиг. 3 - механические характеристики двигателя МТКО 12 - 6 при питании двух последовательно включенных обмоток статора выпрямленным током.Предлагаемый способ заключается в том, что частоту коммутации вентилей, образуюших при торможении однополупериодную схему выпрямления, снижают в два или три раза по отношению к частоте сети, а при сбросе скорости двигателя до 60% от синхронной частоту коммутации вентилей восстанавливают до частоты сети, Угол открытия тиристоров по отношению к соответствуюшему фазному напрякению задают равным нулю.Устройство, позволяющее реализовать описываемый способ торможения (см. фиг. 1), содержит генераторпрямоугольных импульсов регулируемой скважности, синхронизированных относительно напряжения сети, элементь 1 логики ИЛИ 2, И 3, выходное устройство системы 4 импульсно-фазового управления СИФУ). На дополнительный вход элемента И 3 подастся запускаюший сигнал с фазосмешаошего устройства СИФУ, а на дополнительный вход элемента ИЛИ 2 - блокирующий сигнал с реле времени или реле скорости. В качале процесса торможения блокируюший сигнал на дополнительном входе элемента ИЛИ 2 отсутствует, и частота генерации управляющих импульсов и, следовательно, частота коммутации вентилей определяется частотой и скважностью импульсов, поступаюших с генератора 1, а при появлении на определенной скорости врашения двигателя блокирующего сигнала частота коммутации вентилей восстанавливается до частоты сети, что поясняется временной диаграммой напряжений на фиг. 2, где ) ), - фазное напряжение сети;1.1. - запускаюгцие импульсы с фазосмешаюшего устройства;) з - 6 токируюгции сигнал с рле времени или реле скорости; 1), - напряжение на выходе генератора 1 импульсов;- управляюшие импульсы тиристора; о - угол открытия тиристоров.На фиг. 3 характеристика а соответствуетпитанию двигателя от однополупериодной схемы выпрямления при 1,1/1;,= 2, а характеристи ка б - при 1/1, = 1. Из сравнения указанныхмеханических характеристик следует, что при снижении частоты коммутации вентилей в два раза появляется реальная возможность осушествить торможение двигателя в зоне высоких скоростей, однако для исключения застревания двигателя на половинной скорости, где характеристика а заходит в первый квадрат, в этой зоне необходимо восстанавливать частоту коммутации вентилей до частоты сети, чтобы перейти на характеристику, которой со ответствует кривая б.Предлагаемый способ торможения асинхронного электродвигателя позволяет повысить надежность, снизить габариты, вес и стоимость асинхронного электропривода с вентильным управлением, так как для его реализации нет необходимости использовать дополнительные вентили, а также обеспечивает останов двигателя при любых значениях момента статичес.кой нагрузки, в том числе и на холостом ходу.Форлсула изобретенияСпособ торможения асинхронного электро двигателя однополупериодным выпрямленнымтоком путем периодической коммутации управляемых вентилей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, частоту коммутации в начале процесса торможения снижают в целое число раз, а при уменьшении скорости вращения двигателя до половины синхронной частоту коммутации вентилей восстанавливают до частоты сети.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:45 1. Патент Англии1105372, кл. Н 2 ),1968.2, Капустянов В. В. Некоторые вопросыторможения асинхронных двигателей пульсируюших током, Промышленная энергетика, 1970,6.503. Патент С ША3708734, кл. 318 - 212, 1973.4. Авторское свидетельство СССР250262,кл. Н 02 Р 3/24, 19.07.65Ш 1 ИИ 1 И ост,арств нного контет Соне)а Министров О;,.Г по ислам изобретений н окрьтнй 113035, Чосква, Ж 35, Раугиская наб. д. 4/5 Филии ГПП Патент, г. У)кгорол, )л. Г 1 роектная, 4