Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем

(19) СИ) А 0 АРСТВЕННЫЙЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Злектропривод сслифтов, Обзорная информаЦНИИТЗСТРОЙМАШ, М., 19782, Заявка ФРГ Ф 2646кл. Н 02 Р 5/40, 1978,У 47Г,А. Якименко шиностроитель временньцияс, 2294,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, содержащее встречно-параллельно включенные тиристоры, однивыводы которых снабжены выводамидля подключения к источнику питанияи соединены с началами первичныхобмоток трансформатора, концы которых объединены в общую точку, другие.выводы встречно-параллельно включенных тиристоров соединены с однимивыводами фаз обмотки статора, другие выводы которой объединены в общую точку, три разделительных диода, катоды которых соединены с одними выводами фаз обмотки статорасоответственно, а аноды объединеныв общую точку и соединены с общейточкой трех тиристоров управляемого выпрямителя, аноды которых соединены с началами вторичных обмотоктрансформатора, концы которых объе Н 02 Р 5/40; Н 02 Р 3/24 динены и соединены с общей точкой соединения других выводов фаз, обмотки статора, последовательно соединенные между собой задатчик частоты вращения, регулятор скорости и блок формирования импульсов, блок управления тиристорами управляемого выпрямителя, вход которого соединен с выходом регулятора скорости, датчик частоты вращения электродвигателя, выход которого соединен с другим входом регулятора скорости, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью увеличения КПд,в него введены усилитель, преобразователь напряжение - частота, трехфазный кольцевой счетчик, коммутационный элемент, шесть логических элементов И и шесть усилителей мощности, выходы которых соответственно соединены с управляющими электродами встречно-параллель- Я но включенных тиристоров, выход регулятора скорости через ксммутаци юй онный элемент соединен с входом усилителя, выход которого через преобразователь напряжение - частота соединен с входом трехфазного кольцевого счетчика, выход которого соединен с одними входами каждого изшести логических элементов И, выходы которых соответственно соединеныс входами усилителей мощности, адругие входы логических элементов Исоединены с выходами блока формирования импульсов.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в 1 О Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем, состоящее из встречно-параллельно включенных тиристоров, одни выводы которых снабжены выводами для подключения к источнику питания и соединены с началами первичных обмоток трансформатора, концы которых объединены в общую точку, другие выводы встречно-парал - лельно включенных тиристоров соединены с одними выводами фаз обмоток статора, другие выводы которой объедине 40ны в общую точку, трех разделительных диодов, катоды которых соединены с одними выводами фаз обмотки статора соответственно, а аноды объединены в общую точку и соединены с общей точкой катодов трех тиристоров управляемого выпрямителя, анодыкоторых соединены с началами вторичных обмоток трансформатора, концы которых объединены и соединены с общей точкой соединения других выводов фаз обмотки статора, последовательно соединенных между собой задатчика частоты вращения, регулятора скорос- .ти и блок формирования импульсов, блока управления тиристорами управляемого выпрямителя, вход которого соединен с выходом регулятора скоприводах грузоподъемных механизмови пассажирских лифтов.Известно устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем, содержащее реверсивныйтиристорный регулятор напряжения сфазовым,управлением, Тиристорныйрегулятор напряжения используетсядля формирования режимов разгона,торможения и поддержания установившейся скорости. Переход из двигательного в тормозной режим осуществляется путем переключения направления вращения поля, Регулируемоеэлектрическое торможение противовключением осуществляется вплотьдо полной остановки 11,Недостатком данногс устройства 20являются большие потери энергии впроцессе торможения противовключением, что существенно ухудшает технико-экономические показатели устройства. 25 рости, датчика частоты вращенияэлектродвигателя, выход которогосоединен с другим входом регулятораскорости,Недостатком известного устройстваявляется наличие невысокого КПД,что обусловлено тем, что необходи-мый диапазон регулирования при работе в двигательном режиме в устройстве реализуется за счет изменениянапряжения на двигателе, Синхроннаячастота вращения двигателя при работе на характеристиках, отличных отестественной, в этом случае не меняется, поэтому регулирование сопровождается значительными потерямиэнергии в двигателе, пропорциональными скольжению, которые и определяют невысокий КПЛ. Целью изобретения является увеличение КПД устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем, содержащее встречно-параллельно включенные тиристоры, одни выводы которых снабжены выводами для подключения к источнику питания и соединены с началами первичных обмоток трансформатора, концы которых объединены в обшую точку, другие выводы встречно-параллельно включенных тиристорсв соединены с одними выводами фаз обмоток статора, другие выводы которой объединены в общую точку, три разделительных диода, катоды которых соединены с одними выводами фаз обмотки статора соответственно, а аноды объединены в общую точку и соединены с общей тсчксй катодов трех тиристорсв управляемого выпрямителя, аноды которых соединены с началами вторичных обмоток трансформатора, концы которых объединены и соединены с обшей точкой соединения других выводов фаз обмотки статора, последовательно соединенные между собой задатчик частоты вращения, регулятор скорости и блок формирования импульсов, блок управления тиристорами управляемого выпрямителя, вход которого соединен с выходом регулятора скорости, датчик частоты вращения электродвигателя, выход которого соединен с другим входом регулятора скорости, введены усилитель, преобразователь напряжение - частота,,с 3 11310 трехфазный кольцевой счетчик, коммутационный элемент, шесть логичес, ких элементов И и шесть усилителей мощности, выходы которых соответственно соединены с управляющими 5 электродами встречно-параллельно включенных тиристоров, выход регулятора скорости через коммутационный элемент соединен с входом усилителя, выход которого через преоб разователь напряжение - частота соединен с входом трехфазного кольцевого счетчика, выход которого соединен с одними входами каждого из шести логических элементов И, 15 выхоцы которых соответственно соединены с входами усилителей мощности, а другие входы логических элементов И соединены с выходами блока Формирования импульсов. 20 На чертеже изображена схема уст ройства,Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем содержит асинхронный двигатель 1, встречно-параллельно включенные тиристоры 2, одни выводы которых снабжены выводами для подключения к источнику питания и соединены с началами первичных обмоток трансформатора 3, концы которых объединены в общую точку, другие выводы встречно-параллельно включенных тиристоров 2 соединены с одними выводами фаз обмоток статора электродвига теля 1, другие выводы которой объединены в общую точку, три разделительных диода 4, катоды которых соединены с одними выводами фазобмотки статора электродвигателя 1 соот ветственно, а аноды объединены в общую точку и соединены с общей точкой катодов трех тиристоров 5 управляемого выпрямителя, .аноды которых соединены с началами вторич ных обмоток трансформатора 3, концы которых объединены и соединены с общей точкой соединения других выводов фаз обмотки статора электродвигателя 1, последовательно соединенные между собой задатчик 6 частоты вращения, регулятор 7 скорости и блок 8 формирования импульсов,блок 9 управления тиристорами управляемого выпрямителя, вход кото рого соединен с выходом регулятора 7скорости, датчик 8 частоты вращенияэлектродвигателя, выход которого соединен с другим входом регулятора7 скорости, усилитель 10, преобразователь 11 напряжение - частота,трехфазный кольцевой счетчик 12,коммутационный элемент 13, шесть логических элементов И 14-19, шестьусилителей 20-25 мощности, выходыкоторых соответственно соединены суправляющими электродами встречнопараллельно включенных тиристоров2, выход регулятора 7 скорости через коммутационный элемент 13 соединен со входом усилителя 10, выходкоторого соединен с одними входамикаждого из шести логических элементов И 14-19, выходы которых соответственно соединены со входами усилителей 20-25 мощности, другие входыкоторых соответственно соединены совходами усилителей 20-25 мощности,а другие входы логических элементовИ 14-19 соединены с выходами блока12 формирования импульсов.Кроме того, устройство содержиткоммутационные элементы 26 выборанаправления вращения электродвигателя 1,Устройство для управления трехФазным асинхронным электродвигателем работает следующим образом.Встречно-параллельно включенныетиристоры 2 обеспечивают плавныйразгон двигателя и поддерживают заданную скорость. На входе регулятора 7 скорости сравниваются сигналызаданной скорости, получаемые с задатчика 6 частоты вращения и сигналы Фактической скорости от датчика8 частоты вращения,1В режиме замедления встречнопараллельно включенные тиристоры 2и управляемый выпрямитель 5 работают совместно, Угол управления встречно-параллельно включенными тиристорами 2 - двигательной, и тиристорами управляемого выпрямителя 5 - тормозной групп, задается при помощирегулятора 7 скорости от отдельныхблока 8 формирования импульсов. Привключении коммутационного элемента13 рассогласование по скорости свыхода регулятора 7 скорости черезусилитель 10 подается на вход преобразователя 11 напряжение - частота,Последовательность импульсов с частотой, определяемой выходным напряжением усилителя 10 преобразователя11 напряжение - частота поступаетна вход трехфазного кольцевого счетчика 12 с фиксированным коэффициентом счета. На входы каждого из логических элементов И, 14-19 поступают две последовательноети импульсов: модулирующая - с трехфазного кольцевого счетчика 12, и последовательность управляющих импульсов, формируемая соответствующим каналом блока 8 формирования импульсов. В 10 результате на выходе логических элементов И 14-19 имеют место модулированные по частоте последовательности управляющих импульсов, которые через усилители 20-25 мощ ности поступают на управляюшие электроды встречно-параллельно включенных тиристоров 2. Частота модуляции определяет синхронную частоту вращения электродвигателя. На входе 20 регулятора 7 скорости сравниваются: сигнал задания по скорости, обеспечивающий получение пониженной скорости, например, в диапазоне 1:6, и получаемый с задатчика 6 частоты 25 вращения, и сигнал обратной связи по скорости от датчика 8 частоты вращения, чем обеспечивается необходимая интенсивность торможения и формирование заданной тахограммы, 30Таким ббразом, при замедлении момент на валу электродвигателя 1 представляет собой сочетание двига-:" тельного момента, определяемого работой электродвигателя 1 при питании его регулируемым и модулируемым с требуемой частотой напряжением и тормозного момента, обусловленного питанием фазных обмоток статора электродвигателя 1 через разделительные диоды 4 по схеме динамического торможения от управляемого выпрямителя 5, В результате обеспечивается управляемое торможение электродви-. гателя 1 до пониженной скорости и далее до полной остановки.С помощью коммутационных элемен- тов 26 обеспечивается выбор направления вращения электродвигателя 1.Электродвигатель при замедлении работает на результирующей характеристике, образованной сочетанием характеристик управляемого динамического торможения и характеристик двигательной составляющей, Так .как часть необходимого диапазона регулирования частоты вращения при работе в двигательном режиме, например 1:6, реализуется за счет модуляции напряжения сети требуемой частотой при помощи встречно-парал. - лельно включенных тиристоров, что обеспечивает получение искусственных механических характеристик с изменяющейся синхронной частотой вращения электродвигателя, то регулирование частоты вращения в этом случае сопровождается значительно меньшими потерями энергии, пропорциональными скольжению в двигателе, Таким образом, уменьшение результирующих потерь скольжения в двигателе при регулировании увеличивает КПД устройства.1131008каз 9624/42 Тираж ббб Подписаоал ШШ ффНатевт", г.Узгород, уд.Проектвал, 4