Устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины

О П И С А Н И Е 1 щ 752723ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.07,80(72) Авторы изобретения Б. Н, Абрамович, В, А, Буянов и А. А. Круглый 71) Заявитель Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюркрупных электрических машин 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧИСЛА ОБОРОТОВ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах для регулирования числа оборотов асинхронных машин,Из известных устройств для регулирования числа оборотов асинхронной машины наиболее близким техническим решением и изобретению является устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины, подключенной якорем к сети, содержащее преобразователь частоты, вход которого соединен с сетью, а выход - с обмоткой индуктора асинхропной машины, регулятор, одним входом подключенный через согласующий трансформатор в сети, а другим входом - к якорю асинхронной машины, блок регулирования угла зажигания тиристоров преобразователя, одним входом связанный с одним из выходов регулятора, а другим входом - с выходом блока включения группы тирпсторов (вь 1- ход блока регулирования угла зажигания тирпсторов подключен к другому входу преобразователя частоты), и датчик ЭДС индуктора асинхронной машины 11.Недостатком данного устройства является невозможность использовать его для асинхронных машин с преобразователем мощностью менее 50% от синхронной мощности двигателя,Целью данного изобретения являетсяснижение установленной мощности.Указанная цель обеспечивается тем, чтов устройство для регулирования числа обо ротов асинхронной машины введен фазочувствительный блок, один вход которого соединен с выходом датчика ЭДС индуктора асинхронной машины, другой вход - со вторым выходом регулятора, а выход фазо чувствительного блока подключен ко входублока включения группы тпристоров.Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена блок-схема устройства для регулпрования числа обо ротов; на фиг. 2 - диаграммы токов и напряжений асинхронной машины при пуске.Устройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины 1 с фазным ротором, подключенной якорем к сети через 20 выключатель 2 нормального исполнения,содержит преобразователь частоты 3, подключенный к индуктору асинхронной машины (к ротору). К цепи якоря машины (к статору) подключены входы регулятора 25 4. Один выход регулятора 4 подключен кблоку 5 регулирования угла зажигания тпристоров, включающему фазосдвигающий блок, а второй - к дополнительному фазосдвигающему блоку 6, выход которого под.30 соединен к блоку 7 включения группы тпристоров преобразователя частоты 3. Блоки 5 и могут соединяться с преобразователем частоты 3 независимо. Один вход блока б подключен к датчику ЭДС 8 индуктора асинхронной машины, соединенного с индуктором машины 1, но может быть подключен к генератору индукционного типа, Второй вход блока б подключен ко второму выходу регулятора 4,Фазосдвигающий блок 6 может быть выполнен как фазоимпульсное устройство, например, вертикального типа. Синхронизирующий вход и цепь питания 9 генератора пилообразного напряжения 10 подсоединены к выходу датчика 8 ЭДС асинхронной машины. Выход генератора 10 подсоединен ко входу 11 нуль-индикатора 12, а вход 13 нуль-индикатора подключен ко второму выходу регулятора 4. Выход 14 нуль-индикатора 12 связан с блоком включения группы тиристоров.Устройство работает следующим обраПри пуске асинхронная машина 1 посредством выключателя 2 подключается к питающей сети, В индукторе машины 1 наводится ЭДС, амплитуда и частота которой зависит от скольжения.Группы тирнсторов преобразователя частоты 3 представляют собой ключи переменного тока по отношению к ЭДС, наводимой в индукторе асинхронной машины 1.11 ри этом величина тока в индукторе может регулироваться (по первой гармонике) моментом включения групп тиристоров преобразователя частоты 3 по отношению к ЭДС в индукторе. Например, если включить группы тиристоров по отношению к наводимой ЭДС с углом, равным полупериоду указанной ЭДС, то ток в обмотках индуктора будет равен нулю. При включении групп тиристоров с углом, равным нулю, т, е, группы тиристоров открыты в течение всего периода наведения ЭДС, ток в индукторе асинхронной машины будет минимальным.Можно включать группы тиристоров с некоторым углом по отношению к полупериоду наведенной ЭДС. При этом ток индуктора будет принимать соответствующие значения ь диапазоне от нуля до максимального значения. Данное положение подтверждается диаграммами (фиг, 2) где Ерф - наводимая в фазе индуктора асинхронной машины ЭДС; а;р - угол включения групп тиристоров преобразователя частоты по отношению к Ерф, С= арф - напряжение фазы индуктора асинхронной машины 1, равное напряжению преобразователя 3; арф - ток фазы индуктора асинхронной машины 1.Тиристоры преобразователя 3 работают при пуске в режиме инвертирования ЭДС в индукторе машины 1. Известно, что такой режим работы эквивалентен (по первым 5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 гармоникам) введению в цепь индуктора активного сопротивления.Угол включения групп тиристоров преобразователя 3 формируется при помощи фазосдвигающего блока б. На датчик ЭДС индуктора асинхроннои машины поступают сигналы с индуктора асинхронной машины. С выхода датчика ЭДС 8 сигнал поступает на вход 9 генератора пилообразного напряжения 10 и запускает его. Сигнал с генератора 10 поступает на вход 11 нуль-индикатора 12, Одновременно на вход 13 нуль-индикатора 12 поступает сигнал с автоматического регулятора 4, пропорциональный заданному режиму работы асинхронной машины 1. При равенстве сигналов регулятора 4 и генератора 10 с выхода 14 нуль- индикатора 12 сигнал поступает на вход блока включения групп тиристоров, который через блок 5 управления углом зажигания тиристоров осуществляет включение групп тиристоров преобразователя частоты 3.Введение дополнительного фазосдвигающего блока позволяет осуществлять работу преобразователя частоты при пуске на части периода наведенной в индукторе асинхронной машины ЭДС. Регулируя время работы преобразователя при помощи указанного фазосдвигающего блока относительно периода ЭДС индуктора, можно изменять эквивалентное вводимое сопротивление от бесконечности (при полностью отключенном преобразователе ротор оказывается разомкнутым) до минимального значения (преобразователь работает весь период наведенной ЭДС с минимальным углом зажигания тир исторов, и ипдуктор машины оказывается практически коротко- замкнутым) .Наличие дополнительного фазосдвигающего блока позволяет осущестьить пуск машины с глухоподключенным преобразователем мощностью менее, чем 50% от мощности машины, и с токами, при которых перегрев структуры вентилей не превышает допустимого, кроме того, появляется возможность упрощения устройства за счет исключения короткозамыкающего выключателя в цепи якоря машины.Выполнение дополнительного фазосдвигающего блока, например, в виде фазоимпульсного устройства с генератором пилообразного напряжения, позволяет осуществить измерение периода ЭДС индуктора машины, При этом для сохранения длительности развертки пилы в течение всего полупериода ЭДС индуктора асинхронной машины во всем диапазоне пуска, питание фазоимпульсного устройства и его синхронизация осуществляются от датчика ЭДС индуктора, который может быть выполнен в виде устройства электрического или электромеханического типа, например, в виде измерителя напряжения индуктора при от 752723сутствии в нем тока или индукционного геиератора. Формула изобретенияУстройство для регулирования числа оборотов асинхронной машины с фазным ротором, подключенной якорем к сети, содержащее преобразователь частоты, вход которого соединен с сетью, а выход - с оомоткой индуктора асинхронной машины, регулятор, одним входом подключенный через согласующий трансформатор к сети, а другим входом - к якорю асинхронной машины, блок регулирования угла зажигания тиристоров преобразователя частоты, одним входом связанный с одним из выходов регулятора, а другим - с выходом блока включения группы тиристоров преобразователя частоты, выход блока регулированиугла зажигания тпристоров подключен идругому входу преобразователя частоты, идатчик ЭДС ие 1 дуктора асинхронной машины, отличающееся тем, что, с цельюснижения установленной мощности, в устройство введен фазочувствительный блок,один вход которого соединен с выходом дат 10 чика ЭДС пе 1 дуктора электрической машины, другой вход - со вторым выходом регулятора, а выход фазочувствительногоблока подключен ко входу блока включения группы тиристоров.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЫ 411597, кл. Н 02 Р 7/46, 1969.752723 г. Составитель Е. Перемысло Корректор А. Галахова едактор В. Левитов гография, пр. Сапунова,Заказ 14 б 4/15 НГО Поиск Изд.40 б Тираж 98 Подписноеосудврственносо комитета СССР в делам изооретсвий и отк 1)ытш" 113035, Москва, Ж, Раушская паб., д. 45