Способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя

(19) фф (11)Збв Н 02 Р 26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (53) 621.316.719(088.8)(56) 1. Петров Л.П, и др. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами. М., "Энергия",. 1970, с. 33-34.2. Шубенко В,Я., Бриславский И.З Тиристорный асинхронный электропривод с фаэовым управлением. М., "Энергия", 1972, с, 104 в 1.(54)(57) СПОСОБ ПУСКА МАЛОИНЕРЦИОННОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ,при котором подают напряжение наобмотки статора, равное напряжениютрогания, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения плавного пуска в широком диапазоне времени, перед укаэаннымувеличением напряжения питания поэкспоненциальному закону уменьшаютнапряжение на обмотке статора поэкспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей пяти периодов сетевого напряжеьля, до номинального напряжения, при которомротор двигателя еще вращается, после чего повышают напряжение питанияпо экспоненциальному закону с по"стоянной времени, не превышающейудвоенного заданного времени пуска.1 11085Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля пуска малоинерционных асинхронных электроприводов.. Известен способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, при котором напряжение питания на обмотке статора и 1 вышается от нулевого значения до номинального напряжения питающей среды. Измене о ние напряжения осуществляется тиристорным регулятором напряжения с фаэовым управлением, Закон регулирования угла управления тиристоров определяется выходным напряжением 15 1 эадатчика интенсивности, которое изменяется по линейному или экспоненциальному закону ,1 1,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способпуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, при которомподают напряжение питания на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по экспоненциальному закону до номинального напряжения 21.Недостаток известных способовсостоит в том, что они не позволяютосуществлять плавный пуск малоинерционньж асинхронных двигателей, которым по техническим требованиям необходимо иметь время разгона 20 с иболее, например в электроприводе по 35 гружных насосов, При пуске малоинерционных двигателей известным способом напряжение трогания (ОР) достаточно, чтобы двигатель разогнался до скорости, близкой к номинальной. Этот разгон является неуправляемым и происходит за время, равное 0,4-0,8 с. Дальнейшее увеличение напряжения питания до номинального не оказывает существенного влияния на плавность пуска, так как скорость двигателя изменяется в небольшом диапазоне.Цель изобретения - обеспечение плавного пуска малоинерционных асин 50 хронных двигателей в широком диапазоне времени. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пуска малоинерционного асинхронного электродвига- . 55 теля, при котором подают напряжение на обмотки статора, равное напряжению трогания, и увеличивают его по 89экспоненциальному закону до номинального напряжения, перед указанным увеличением напряжения питания по экспоненциальному закону уменьшают напряжение на обмотке статора по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей пяти периодов сетевого напряжения, до минимального напряжения при котором4ротор двигателя еще вращается, после чего повышают напряжение питания по экспоненциальному закону с постоянной времени, не превышающей удвоенного заданного времени пуска.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя, на фиг, 2 - механические характеристики асинхронного электродвигателя при изменении напряжения питания; на фиг, 3 - зависимость напряжения питания на обмотках статора асинхронного электродвигателя от вре-. мени. Устройство, реализующее способ пуска малоинерционного асинхронного электродвигателя 1, содержит блок 2 управления, выход которого соединен с входом формирователя 3 напряжения,в состав которого входят блоки 4 и 5 формирования экспоненциальных изменяющихся напряжений, эмиттерный повторитель 6 и регулирующие резисторы 7-10. Блок 4 вырабатывает напряжение, уменьшающеесясс постоянной времени , а блок 5 - напряжение, увеличивающееся с постоянной времени с . Регулирующие резисторы 7 и 8 связаны с блоком 4, а регулирующие резисторы 9 и 10 соединены соответственно с блоком 5 и эмиттерным повторителем 6, Входы блоков 4 и 5 являются входами формирователя 3 напряжения, а его выходом является выход эмиттерного повторителя 6, соединенного с управляющим входом блока 11 импульсно- фазового управления, к входу синхронизации которого подключен выход блока 12 синхронизации, входы которого снабжены зажимами для подключения к сети. Выходы блока 11 соединены с управляющими электродами тиристоров тиристорного регулятора 13 напряжения, включенного в фазы статорной обмотки асинхронного двигателя 1.Напряжение трогания определяетсяпо следующей формуле: где От 1 - номинальное напряжениепитания,М" - величина момента нагрузкипри неподвижном роторедвигателя,пусковой момент асинхронного двигателя при номинальном напряжения питания.Минимальное напряжение, при котором ротор двигателя еще вращается,зависит от момента нагрузки и определяется по формуле 3где Мс - величина момента нагрузкипри минимальцой частотевращения ротора двигателя,М - момент двигателя при номинальном напряжении питанияи минимальной частоте вращения ротора пвигателя.Постоянная времени ( ,) напряжения, вырабатываемого блоком 4, определяется из основного уравнения движения электропривода и механической характеристики асинхронного двигателя (фиг. 2)т р уЙЧаМс) фзпзз-Чей)о приведецтций момент инерции привода,синхронная частота вращения,где й)зтззт - минимальная частота вращения,Г 1 ст - момент, определяемый помеханической характеристике двигателя (фиг, 2).Подстановка численных данных дает значения, не превышающие пятьпериодов сетевого цапряжеция, и рассчитывается для конкретного электропривода,Постоянная времеци (т,ь) напряжения, вырабатываемого блоком 5, выбирается в пределах (1-2) значенийзаданного времени пуска, Это вызванотем что напряжение, достаточноедля разгона малоццерццоццого асинхронного дццтателя ц зону рабочих скоростей, опре;тт ляктиуиз платзность пуска,ниже цомцца.тццот о ццццяжс тцтя и оп 50 обходимое для начального ускорения ротора. 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 ределяется параметрами конкретного электропривода. Поэтому для утзе ичения времени разгона двигателя в зону рабочих скоростей необходимо увеличивать постоянную времени 2 .Выходное напряжение формирователя 3 напряжения, соответствующее напряжению трогания (ттР ), устанавливается регулирующим резистором а выходное напряжение, соответствующее минимальному напряжению (ОщЬ ), определяется порогом срабатывания эмиттерного повторителя 6 и устанавливается регулирующим резистором 10. При помощи регулирующих резисторов 8 и 9 устанавливаются постоянные времении Тт экспоненциально изменяющихся напряжений, вырабатываемых блоками 4 и 5 соответственно.Пуск малоинерционного асинхронного двигателя осуществляется следующим образом.Поступающая на вход устройства команда "ПУСК" проходит через блок 2 управления, который вырабатывает при этом сигнал, разрешающий работу формирователя 3 напряжения. При наличии разрешающего сигнала на входе формирователя 3 напряжения блоки 4 и 5 начинают вырабатывать экспоненциально изменяющиеся напряжения, которые суммируются на входе эмиттерного повторителя 6 и сравниваются с минимальным выходным напряжением формирователя 3 напряжения, определяемым порогом срабатывания эмиттерного повторителя 6.Первоначальное выходное напряжение формирователя 3 напряжения равно напряжению, соответствующему напряжению трогания и выставленному регулирующим резистором 7, Блок 11 импульсно-фазового управления, синхронизированный с сетью при помощи блока 12, вырабатывает импульсы управления, которые отпирают тиристоры тиристорного регулятора 13, и на асинхронном электродвигателе 1 появляется напряжение трогания цеВыходное напряжение блока 5 увеличивается медленнее, чем уменьшается выходное напряжение блока 4. Поэтому выходное напряжение формирователя 3 напряжения умсныиается поэкспоненциальному закону с постоянной времени ст, не превьииаютттейт нять1108589 5периодов сетевого напряжения, другого минимального напряжения, определяемого порогом срабатывания эмит" терного повторителя 6, При этом углы управления тиристорами увеличиваются, и напряжение на двигателе уменьшается до значения Ощ 1. Двигатель работает в указанном режиме до тех пор, пока выходное напряжение блока 5, изменяющееся по экспоненциальному закону с постоянной времени 1, не превышающей удвоенного заданного времени пуска, не нарастает до порога срабатывания эмиттерного повторителя 6. Как тольковыходное напряжение блока 5 превышает указанный порог, напряжение питания увеличивается по экспоненци альному закону с постоянной време"нн, не превышающей удвоенного задан"ного времени пуска,Таким образом, формирование закона изменения напряжения питанияна обмотках статора малоинерционного асинхронного двигателя согласноданному способу увеличивает времяразгона двигателя и снижает динамические нагрузки электропривода.151108589 Виги каз 5882/42 Тираж 66ВНИИПИ Государпо делам, иэо113035, Москва, Ж одписноССР твенного комитета ретений и открытий 35, Раушская наб.,4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Составитель Е. Перемыслова актор С. кисина Техред М.Гергель Корректор В Синицк г