Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором

Всесе. юпитии но ты .д:ь,.Сл и отака .1 Союз СоветсиинСоциалистическихРеспублик Оп ИСАЙИ 780141 изоветинияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 30, 11.78 (21) 2690312/24-07с присоединением заявки Лепа делам изобретений и открытий(71) Заявитель Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ1Иаобретение относится к электротех-нике, а именно к области электропривода и может быть использовано в устройствах для управления асинхронным электродвигателем с фааным ротором посредством импульсного иаменения сопротивления в цепи выпрямленного тока ротора.Иэвестны устройства для управления асинхронным электродвигателем с фааным ротором посредством импульсного иаменения сопротивления в цепи выпрямленногоО тока ротора, включаемые в роторную цепь электродвигателя и содержащие неуправляемый выпрямитель, дроссель, реаистор, тиристорный коммутатор, блок управления1 тиристорами и источник напряжения подпитки, подключенный к тиристорному коммутатору череэ токоограничивающий реаисторИавестно устройство для управления асинхронным двигателем с фаэным ро 1 ором, содержащее неуправляемый выпрямитель, дросеель, реаистор, тиристорный коммутатор, подсоединенный параллельно реаисто 2ру через неуправляемый вентиль, блок управления тиристорами, источник напряже. ния подпитки, подключенный положительным полюсом к катоду вентиля переаарядного контура коммутатора, а отрицательным череа токоограничивающий резистор и тиристор подпитки к аноду етого же вентиля, включенного встречно- параллельно вспомогательному тиристору коммутатора,Оо-. новной тиристор коммутатора и тиристор подпитки включаются одновременно.Это устройство является наиболее блие- ким к иаобретению по технической сущности и достигаемому реаультату.Недостатком этого устройства является ненадежная работа тиристорного коммутатора при малых аначениях напряжении на коммутирующем конденсаторе в момент отпирания основного тиристора и тиристора подпитки, так как в етом случае иэ-аа малого напряжения на коммутируюцем конденсаторе время приложения обратного напряжения к вспомогательному тиристору коммутатора будет также мало и может окааать3 780141 4ся меньше времени выключения этого ти- полюсу выпрямителя 2, К катоду вентиля ристора, что приведет к его неаапиранию, 5 и отрицательному полюсу выпрямителя и, в реаультате, к аакорачиванию источни подключен тиристорный коммутатор 6. ка напряжения подпитки через тиристор Тиристорный коммутатор 6 содержит подпитки и вспомогательный тиристор тирио- основной тиристор 7, анод которого под 5торного коммутатора на токоограничиваю- ключен к катоду вентиля 5, а катод - к щий реэистор и к срыву работы тиристор- отрицательному полюсу выпрямителя 2, ного коммутатора. Недостатком также яв- вспомогательный тиристор 8, коммутируюляется аавышение мощности источника на- щий конденсатор 9, включенный междупряжения подпитки, что обусловлено потеря- анодами основного 7 и вспомогательного ми в токоограничивающем реаисторе и тем, 8 тиристоров, переааРЯдную индУктивность чтоэнергия от источника напряжения под, включенную между катодами основна питки потребляется в каждом цикле рабо го 7 и вспомогательного 8 тиристоров, ты тиристорного коммутатора неаависимо .неуправляемый вентиль 11, включенный от величины напряжения на коммутирующем 5 встречно параллельно основному тиристоконденсаторе в момент открывания основ- РУ 7, и неуправляемый вентиль 12,вклюного тиристора коммутатора и тиристора ченный встречно-параллельно вспомогатеподпитки, льному тиристору 8, К катоду вспомогацелью иаобретения является повышение тельного тиристора 8 подключен анод тинадежности работы устройства и уменьцнь ристора 13 подпитки катод которого под ние мощности источника напряжения подпит ключен к отрицательному полюсу источни 0ки, ка 14 напряжения подпитки. Положитель-Поставленная цельдостигается тем,что ный полюс источника 14 напряжения под.а устройство для управления асинхронным нитки подключен к аноду вспомогательно- электродвигателем с фааным ротором, ссго тиристора 8. Управление основным 7 держащее в роторной цепи электродвигателя и вспомогательным 8 тиристорами осущенеуправляемый выпрямитель, дроссель ре- ствляет блок 15 управления тиристорами, аистор, тиристорный коммутатор, подключен- Канал управления тиристором 13 подлиз ный параллельно реаистору через неуцравля- ки подключен к каналу управления основемый вентиль,блок управления. тиристорами ным трристором 7 через блок 16 времен- коммутатора и источник напряжения подпитки, подключенный положительным полюсом к Устройство работает следующим обракатоду неуправляемого вентиля коммутато- . аом.ра, а анод этого вентиля соединен с ано 4 Пусть в первоначальный момент вредом тиристора подпитки, причем неуправля- мени блок 15 управления тиристорами поемый вентиль коммутатора включен встреч- дает сигнал на отпирание основного тирисно-параллельно вспомогательному тиристо- тора 7. Одновременно будет подан сигнал ру коммутатора, дополнительно введен блок на вход блока 16 временной задержки. При временной задержки, вход которого подклю- открымнии основного тиристора 7 реаисчен к одному иа выходов блока управления тор 4 будет аашунтирован вентилем 5 и тиристорами коммутатора и к унравляюще основным тиристором 7. Выпрямленный му электроду основного тиристора комму- ток ротораЪдвигателя 1 начнет возрастать. татора, выход блока временной аадержки Йо отпирания основного тиристора 7 был подключен к управляющему электроду ти- открыт вспомогательный тиристор 8, поэтог ристора подпитки, а источник напряжения му коммутирующий конденсатор 9 был эа подпитки отрецательным полюсом подклк- ряжен до некоторого напряжения противопочен к катоду тиристора подпитки. ложной указанной на чертеже полярностиСущность иаобретения поясняется чер- и не меньшего, чем напряжение на выходе тежом, на котором представлена принципи- неуправляемого выпрямителя 2. При отпиалная схема устройства, . Рании основного тиристора 7 начнется пере. 50Устройство включается в роторную цепь ааряд коммутирующего конденсатора 9 поасинхронного электродвигателя 1 с фааным контуру 9-7-10-12-9.К вспомогательному ротором с помощью неуправляемого трех- тиристору 8 оказывается приложено запирафааного выпрямителя 2. К положительно- кхщее напряжение равное падению напряжему полюсу выпрямителя 2 подключен сгла- иия на вентиле 12.Вспомогательный тирис 55живающий дроссель 3. Ко второму концу тор 8 оказывается запертым, Процесс передросселя 3 подключен резистор 4 и аной заряда коммутирующего конденсатора 9 пронеуправляемого вентиля 5, Второй конец исходит по сииусоидальному закону, периодреаистора 4 подключен к отрицательному синусоиды определяется величиной комму5 7801 тирующего конденсатора 9 и перезарядной индуктивности 10, В конце первой полуводны процесса переааряда коммутируюцего; конденсатора 9, когда ток переэарядв ста- нет равным нулю, процесс переааряда прек-ращается, Коммутирующий конденсатор 9 оказывается заряженным до некоторого напряжения укааанной на рисунке полярности . величина которого может быть как1больше, твк и меньше напряжения подпитки, В момент окончания перезаряда коммутируюцего конденсатора 9 блок временной задержки формирует сигнал нв отпирание тиристора 13 подпитки. Если напряжение на конденсаторе 9 будет в это время больще напряжения подпитки, то тиристор 13 останется запертым, энергия от источника 14 напряжения подпитки в этом цикле работы устройства потребляться не будет. Если напряжение на конденсаторе 9 в момент подачи отпираюлих импульсов на тиристор 13 подпитки будет меньше напряжения подпитки, начнется процесс дозаряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-7-10-13-14-9, Процесс доэаряда д носит синусоидальный характер, В конце первой полуволны процесса доэаряда, когда ток дозарядв конденсатора 9 станет равным нулю, процесс дозаряда прекращается. Конденсатор 9 оказывается заряженным доЗО .некоторого напряжения указанной на чертеже полярности не меньшего, чем напряже-, ние подпитки. К тиристору 13 подпитки прикладывается обратное напряжение, и он аапирается. По истечении времени, равного времени запирания тиристора 13 подпитки, . схема готова к отпиранию вспомогательного го тиристора 8 и гашению основного тиристора 7. От источника 14 напряжения подпитки будет потреблено тем меньше эне-щ ргии, чем больше будет напряжение нв коммутирующем конденсаторе 9 к моменту отпирания тиристора 13 подпитки. В момент времени определяемый блоком 15 управления тиристорами, откроется вспомогатель у ный тиристор 8, Начнется процесс переааряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-8-10-119, К основному тиристору 7 оказывается приложенным запираю,щее напряжение, равное напряжению на Евентиле 1 1. Основной тиристор 7 аапирается. Одновременно происходит процесс заряда коммутирующего конденсатора 9 током 1 д по контуру 9-8-10-2-3-5-9, Выпрямленный ток ротора Зд начнет умень , ущаться, После запирания основного тиристора 7 по окончании переааряда конденсатора 9 схема готова к повторению циклаработы. При включении устройства несущест 41 6венно какой из тиристоров основной 7илй вспомогательный 8, открывается первым, Если первым открывается основной тиристор 7, то первый цикл работы происходит аналогично описанному выше, с той, лищь разницей что отсутствует переавряд конденсатора 0 по контуру9-7-10-12-9. Если первым открывается вспомогательный тиристор 8, то первый цикп работы протекает с отсутствием пере- заряда коммутирующего конденсатора 9 по контуру 9-8-10-11-9, в остальном работа устройства не меняется. Таким образом, введение временной задержки момента отпирания тиристора подпитки по отношению к моменту отпиранияосновного тиристора коммутатора, достаточной для эапирания вспомогательноготиристорв и равной времени перезарядакоммутирующего конденсатора, во-первых,позволяет исключить аамыкание источника напряжения подпитки через вспомогательный тиристор и тиристор подпитки, чтоповышает надежность работы устройства,и, во-вторых, позволяет уменьшить потребление мощности от источника напряжения подпитки, так как к моменту отпирания тиристора подпитки на коммутирующемконденсаторе уже будет существовать некоторое напряжение нужного анака, зависящее от величины напряжения на этомконденсаторе к моменту отпирания основного тиристора,формула и з о б р е т е н и яУстройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, содержащее в роторной цепи электродвигателя неуправляемый выпрямитель, дроссель,. резистор тиристорный коммутатор, подключенный параллельно резистору через неуправляемый вентиль, блок управления тиристорами коммутатора и источник напряжения подпитки, подключенный положительным полюсом к катоду неуправляемого вентиля коммутатора, в анод этого вентиля соединен с анодом тиристора подпитки, причем неуправляемый вентиль коммутато ра включен встречно-параллельно вспомогательному .тиристору коммутатора, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и уменьшения мощности источника напряжения подпитки, дополнительно введен блок временной задержки, вход которого подключен к одному иа выходов блока управ пения тиристорами коммутатора и к управ- .т.3 ",8ляющему електроду основного тирфтораУМЯГ а.;,яодпитки, а источник напряжекоммутатора, выход блока време 1 уо аадер; г,юп. рнии отрицательным. полюсом ножки подключен к управляющему електроду дключен к катоду тиристора подпитки Составитель Е. ПеремысловаТ х уаффф . И. М.у ова писн ПП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 иа Закан ОЗЭ 9/21 ВНИИПИ Государст по делам изоб 1 05 М квТйраж 78 Эого комитета СССРний и открытийР ш кая б 4/