Устройство для управления асинхронным электродвигателем

и ц 73154 О ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеслублик 1) ополнительное к ав вид-ву -205090424-0 51) Н 02 Р 5/4 рисоедпнением заявкиГосударственный коми СССРелам изобретени и открытий я 3) УДК 621 314 63(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИ ЭЛ ЕКТРОДВИГАТЕЛНХР фцг. 1 показ ическая схема асинхронным- временные аботу устройств боте (фцг. 2,б) Наэлектлецияфиг.щие рцвра ана принц устройства д электродвига диаграммы, а в статике пцальная ля управелем; на поясняюфиг. 2,а) 22) Заявлено 02.08.74 (21(45) Дата опубликовани Изобретение относится к электротехнике, а именно к усилительным устройствам автоматического управления.Известно устройство для управления асинхронным двигателем с применением трансформатора на двух дросселях насыщения, построенное на принципе широтно- импульсного управления в пределах одного полупериода питающего напряжения 11.Недостаток данного устройства - невысокий КПД.Нацболе близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления асинхронным электродвигателем 2. Это устройство управления содержит дифференциальный трансформатор, выполненный на двух идентичных сердечниках с общей выходной обмоткой, подключенной к обмотке управления двигателя двумя встречно-включенными идентич ными сетевыми обмотками, расположенными на каждом сердечнике ц питающимися от источника переменного тока, и двумя раздельными обмотками управления, намотанными на каждый сердечник, включенными встречно и шунтцрованцыми двумя тиристорами, а также пик-генератор с фазо-импульсным управлением, имеющий два выхода, каждый из которых подключен к управляющим электродам тиристоров. В этом устройстве наличие дополнительных сдвигов по фазе между напряжением управления ц возбуждения двигателя, а также между переменным опорным напряжением пцк-генератора и напряжением на обмотках управления за счет питания от различных источников приводит к уменьшению момента ца валу двигателя, а также к неточности формирования импульсов управления по фазе.Цель изобретения - повышение КПД.Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для управления асинхронным электродвигателем, дифференццальный трансформатор дополнительно снабжен четырьмя дополнительными обмотками, первые две из которых соединены последовательно ц подключены к выводам для подключения к электродвигателю, а две другие, также соединенные последовательно - к формирователю импульсов, причем пары дополнительных обмоток включены согласно сетевым,50 так как 55трансгде Устройство содержит дифференциальныйтрансформатор 1, рОрм)ровс)тс,)э ) )мну лисов, выходную оомотку 3, дополнительнуюобмотку 4, обмотки 5, б управления, дополнительную обмотку 7, сетевые обмотки 8, 5тпристоры 9, 10, асшхронпый двигатель 11,фазосдвпгающий конденсатор 12,Дич)ференцпаьный трансформатор 1 выполнен на двух пдентп шых сердечниках собщей выход ой обмоткой 3, подключенной )Ок обмотке управления асинхронного двигателя 11 двумя встречно-включенными идентичными сетевыми обмотками 8, расположенными на каждом сердечнике и питающимися от источника переменного тока, 5раздельными обмотками 5, 6 управления,намотанными на каждый сердечник, включенными последовательно встречно и шуптированными тиристорами 9, 10. Трансформатор 1 снабжен дополнительными обмоткамп 4, 7, намотанными аналогично сетевой обмотке 8, одна из которых (4) черезфазосдвигающий конденсатор 12 подключена к обмотке асинхронного двигателя 11,а другая (7) - к формирователю 2, Обмотка 4 служит для питания цепи возбуждения двигателя, обмотка 7 обеспечивает питание формирователя 2, Выходы формирователя 2, предназначенного для управлениятиристорамп 9, 10, подключены к управля- З 0ющпм электродам тпристоров 9, 10,Устройство работает следующим образом.При отсутствии импульсов управленияпа управляющих от формирователя 2, элек- З 5тродах тиристоров 9, 10 от пик-генераторанапряжение на выходной обмотке 3 дифференциального трансформатора 1 равнонулю за счет того, что магнитные потоки,создаваемые сетевыми обмотками 8 в каждом сердечнике одинаковы по величине,противоположны по направлению и суммарный магнитный поток равен нулю. Магнитные потоки в сердечниках наводят вкаждой половине обмотки 4 равные ЭДС, 45половины обмоток включены последовательно встречно, поэтому они суммируютсяи результирующее напряжение будет С)С И 81С 11)82 . 11Е, - + -=сс Д 2 11) и 2 11),81 11)88: Пз а (2)8 - (1)88311) )1 11) )2 п - коэффициентформации;47 с - напряжение сети; 1)4 Ь 11)42, Р 8 Ь 12)82 - ЧИСЛО ВнтКОВ ООМОТОК4 и 8, расположенных 60на первом и второмсердечниках трансформатора 1. Это поясняется диаграммами фиг. 2,а. 8), с)82 - напряжение на каждой поло вине сетевых обмоток 8, которые равны половине напряжения сети;(,41, Л 2 - напряжения на каждой половине обмотки 4, которыесуммируются и в сумме составляют сЛ,. Напряэкение с)8на обмотке 3 равно нулю,Прп вк,)Оченип одного пз тиристоров импульсами формирователя 2 (например, 9)в момент времени т =:т/2 первый сердечник насыщается, индуктивное сопротивление обмотки ыъ практически уменьшаетсядо нуля и все напряжение сети прикладывается к обмотке (2)82. В обмотке 3 наводится ЗДС, пропорциональная по длительности входному сигналу, т. е, па обмотке управления появляются широтно-импульсныесигналы (фиг. 2,6). При этом ЭДС, наводимая в обмотке 4, будет7 с 11)82е, =2 -- =Сс д,2 О.)2 т, е. напряжение на обмотке 4 в любом случае имеет неизменную амплитуду, что позволяет использовать ее для питания обмотки возбуждения двигателя. Работа устройства при включении тиристора 9 в момент времени 1 = л/2 поясняется графиками фиг. 2,6. Аналогичным образом протекает работа устройства при фазоимпульсном управлении тиристорамп в течение всего полупериода питаю)цего напряжения. Идентичные процессы протекают и в обмотке 7, Напряжения, снимаемые с обмоток 4, 7, будут постоянной амплитуды.Таким образом, питание всех фазочувствительных цепей от одного источника выходного трансформатора позволяет уменьшить фазовые сдвиги и увеличить точность формирования импульсов по фазе.Использование дифференциального трансформатора одновременно и в качестве силового трансформатора не только для питания фазочувствптельных цепей самого усилителя для следящих систем, но и для питания обмотки возбуждения двигателя и питания постоянными токами (после вьшрямления и фильтрации) всех каскадов предварительного усиления позволяет уменьшить вес и габариты усилительного устройства в целом, повысить момент двигателя, точность формирования сигналов управления и уменьшить ошибку следящей системы. Формула изобретен ия Устройство для управления асинхронным электродвигателем, в обмотку возбуждения которого включен конденсатор, содержащее дифференциальный трансформатор, выполненный на двух идентичных сердечниках г общей выходной обмоткой, подключенной к выводам для подключения к асинхронномуэлектродвигателю, двумя встречно включенными сетевыми обмотками, расположенными на каждом сердечнике и питающимися от источника переменного тока, и двумя раздельными обмотками управления, выполненными на каждом сердечнике и шунтированными двумя тиристорами, управляемыми от формирователя импульсов, синхронизированного с питающим напряжением, отл и ч а ющсеся тем, что, с целью повышения КПД, дифференциальный трансформатор дополнительно снабжен четырьмя дополнительными обмотками, первые две из которых соединены последовательно и подключены к выводам для подключения к электродвигателю, а две другие, также соединенные последовательно, - 5 к формирователю импульсов, причем парыдополнительных обмоток включены согласно сетевым.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 10 1. Авторское свидетельство СССРЪЪ 147667, кл. 21 сР 18/01, 1964.2. Авторское свидетельство СССРМо 156209, кл. Н 02 Р 5/42, 1961.7315408182Составитель О. Парфенова Техред В. Серякова едактор И. ГрузовКорректоры; Л. Тарасова и Е. Хмелева Заказ 756/18 Изд,286 Тираж 798 Подл испо НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 афия, пр. Сапунова,