Способ регулирования скорости асинхронного двигателя

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) ЗаЯвлено 3001,76 (21) 2321065/24-07с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 300780 Бюллетень 14 о 28 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(0888) Дата опубликования описания 3007.80(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано .в приводах различных механизмов, где необходимо плавное регулирование ско 5 рости.Известен способ регулирования скорости асинхронного двигателя, заключающийся в изменении частоты закорачивания ротора и рекуперации энергии скольжения в источник переменного тока при размыкании цепи ротора 1) .Недостаток известного способа состоит в значительном потреблении реактивной мощности преобразователем. Наиболее близким по технической- сущности к предлагаемому является способ регулирования скорости асинхронного двигателя, заключающийся в 20 изменении величины противо-ЭДС инвертора в цепи ротора и шунтировании инвертора с частотой, кратной частоте источника переменного тока 2Недостаток этого способа - низкое 25 значение коэффициента мощности инвертора в связи со сдвигом по фазе первой гармоники инвертируемого тока по отношению к напряжению источника петземенного тока. 30 Цель изобретения - повышение ко эффициента мощности и поддержания его на заданном уровне.Поставленная цель достигается тем, что в способе регулирования скорости асинхронного двигателя, противо-ЭДС инвертора в цепи ротора и шунтирование инвертора с частотой, кратной частоте источника переменного тока, изменяют по фазе начало шунтирования инвертора симетрично с фазовым углом управления инвертором относительно экстремума фазноГо напряженияв каждый полупериод источника переменного тока. На фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг,2 - временные диаграммы противо- ЭДС и тока инвертора 1 на фиг, 3 - временная диаграмма работы формирователей импульсов.устройство, реализующее способ. р. - гулирования скорости двигателя, содержит выпрямитель 1 в цепи. фазного ротора 2 асинхронного двигателя, последовательно к выпрямителю 1 подсоединенный дроссель З,параллельно выпря. мителю 1 и дросселю 3 подсоединенные переключатель 4 и инвертор, включаве Пе;5 я ),1 Формула изобретения щий тиристоры 5,6,7,8,9 и 10. Переключатель 4 состоит из тиристора 11 итиристорного коммутатора, выполенного в виде моста из тйристоров 12,13,14 и 15, в одну диагональ котороговключены последовательно соединенные катушка 16 индуктивности, и кон-,денсатор 17, .а в другую диагональмоста обратно его тирнсторам 12 - 15включен диод 18. Кроме этого, устройство содержит подключенный к сетисинхронизатор 19, к которому подсоединены Формирователи 20,21 и 22 импульсов, э свою очередь подключенные:Формирователь 20 - к тиристорам 5-10инвертора, 21 - к тиристорам 12-15коммутатора и Формирователь 22 - ктиристору 11 переключателя.На временных диаграммах 2 и 3 изображены линейное напряжение 23, приложенное к тиристорам инвертора, ЭДС24 инвертора, и Фазовый ток 25 йнэер" 20тара.Способ регулирований скорости двигателя заключается в следующем,При поступлении командных импульсов с формирователя 20 тиристоры, .апример 9 и 10, инэертора открываются,,что создает, режим работы двигателяс рекупераций энергии скольжения висточник переменноготока. Конденсатор 17 заряжен до напряжения ЗО где- линейное напряжение, приГложенное к тиристорам инвертора;угол Фазы продолжительностийинвертирования.В мемент времени г. (см. Фиг.2) с 4 О формирователя импульсов 22 на управляющий электрод тиристора 11 подают .импульс О,( (см. Фиг.З), вследствие чего тиристор 11 открывается, а тиристоры 9 и 10 закрываются иэ-за действия большого противо-ЭДС Вд инвертора и тем самым прекращается инвертирование выпрямленного тока ротора. Таким образом, из-за короткоГо замыкания цепи ротора (создания нулевого кон.тура) через тиристор 11 выпрямлен:ный ток протекает, минуя Фазы источ" ника переменного тока. В момент ,1, благодаря синхронй- .затору 19, с Формирователей 20,21 им пульсов, на управляющие электроды ти ,ристоров 14, 15 коммутатора и тиристоров 5,10 инвертора подают импульсы О, Ц,Оз, О., При этомсоздается контур свободного перез аря- О да для конденсатора 17 по цепи тиристор 15, диод 18 и тиристор 14, Напряжение на конденсаторе 17 и ток в цепи его перезаряда быстро меняется и, при достижении им величины 65 выпрямленного тока, последний переключается в цепь койденсатора 17, способствуя его перезаряду, Разность жоков между током конденсатора 17 и выпрямленным током, протекая через диод 18, создает обратное напряжение для .нристора 11 нулевого контура, чтс способствует его запиранию. Время протекания тока через диод 18 за- висит. от параметров конденсатора 17 и катушки 16 индуктивности, которые подобраны так, чтобы время протекания тока было больше времени восстановления запирающих свойств тиристора11. Как только напряжение на заряженном конденсаторе 17 достигает значе-ния противо-ЭДС инвертора, ток из цепи конденсатора 17 переключается в цепь инвертирования через тиристоры 5,10. Как только мгновенное значение тока через тиристоры 5,10 достигает значения выпрямленного тока, закрываются коммутирующие тиристоры 14,15 и происходит процесс инвертирования тока цепи ротора.Таким образом, изменяя величину противо-ЭДС инвертора в цепи ротора и шунтируя инвертор с изменением по фазе начала шунтирования его симметрично с фазовым углом управления иН" вертором относительно экстремума фазного напряжения, достигается совпадение по фазе противо-ЭДС инвертора и ннвертируемого тока, что обуславливает получение высокого коэффициента мощности на всем диапазоне регулирований. Способ регулирования скорости асинхронного двигателя, заключающийся в изменении величины противо-ЭДС инвертора в цепи ротора и шунтировании инвертора с частотой, кратной частоте источника переменного тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента мощности и поддержания его на заданном уровне, изменяют по фазе начало шунтирования инвертора симметрично с Фаэовым углом управления инвертором относительно экстремума Фазного напряжения в каждый полупериод источника переменного тока. Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе 1. Шикуть Э. В. и др. Импульсный регулируемый электропривод с Фазиыми электродвигателями, М., фЭнергия г 1, 1972,с. 18,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2195820/24-07,кл, Н 02 Р 762, 1975.сное Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул, Проек 4 4761/17 тираж 78ЦНИИПИ ГосударствЕннопо деламизобретен 113035, Москва, Ж, Ра Подпикомитета СССРи открытийкая наб., д.4/5