Устройство для управления асинхронным двигателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 51)5 6 01 Т ПРАВЛЕНИЯ ЕМэлектротехниспытания и наателей при их ия - обеспечеокового нагру аааай электроспытаниателей и и нари их ется обес токового н игателей аний. ункционал ения; на ока импул г,3 - фунУ ля ьная фиг 2 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро комплексной технологии электроремонта Научно-производственного объединения а Кривбассэлектроремонта (72) Д,И.Родькин, М.Н.Максимов, Г.И,Кочкин, Я.А.Киевский и В.Ю,Захаров(56) Котеленец Н,Ф., Кузнецов Н.Л. Испытания и надежность электрических машин, М,; Высшая школа, 1988, с.72,Петров Л.П. и др, Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного и ри вода, Э не ргоатомиздат, 1986, с,183.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ У АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛ (57) Изобретение относится к ке, в частности к системам и гружения асинхронных двиг испытаниях, Цель изобретен ние управления процессом т Изобретение относитс е, в частности к системам ружения асинхронных дв спытаниях. Целью изобретения явля ние управления процессом жения асинхронных дв проведения тепловых испытНа фиг,1 представлена ф схема устройства для управл - функциональная схема бл фазового управления; на фи жения асинхронных.двигателеи при проведении тепловых испытаний. Устройство используется для нагружения трехфазных асинхронных электродвигателей полигармоническим методом, Устройство содержит нагружаемый двигатель, регулятор напряжения, систему импульсно-фазового управления, три датчика тока фаз, три фильтра первой гармоники тока статора, задающий трехфазный генератор; шесть блоков определения эффектных значений тока, шесть блоков извлечения корня квадратного, блок контрольно-измерительных приборов. Нагружаемый двигатель выводится за режим холостого хода, затем изменением амплитуды и частоты сигнала задающего генератора добиваются достижения токами фаз статора необходимого значения, а также соответствия эквивалентного тока ротора расчетному, Нагруэочный ток наводится за счет высших гармонических напряжений, образующихся за счет индивидуального воздействия на тиристоры. 3 ил. нальная схема блока определения эффективного значения тока,Устройство для нагружения аси.;хронных двигателей включает; аслнхронный двигатель 1, регулятор напряг .ния 2 с бло- ком импульсно-фазового управления 3, трехфазный задающий генератор с регулируемыми амплитудой и частотой 4, датчики тока фаз двигателя (по одному в каждой фазе) 5, 6, 7, фильтры первых гармоник тока статора 8, блоки определения эффективных значений первых гармоник тока статора 11, 12, 13, блоки определения эффективных5 10 15 20 25 30 40 45 50 значений токов статора 14, 15, 16, блоки извлечения квадратного корня 17-22, блок контрольно-измерительных приборов 23,Тиристорный регулятор напряжения 2 представляет собой преобразователь. используемый для регулирования скорости и момента двигателя, Блок импульсно-фазового управления имеет шесть(или три) независимых блока управления: по одному на каждый тиристор или по одному на два встречно-включенных тиристора в каждой из трех фаз.Функциональная схема блока импульсно-фазового управления приведена на фиг.2. Блоки БУ 1-БУ 6 - отдельные блоки управления тиристорами Регулятора напряжения. Второй, третий и четвертый входы блока 3 связаны с выходами задающего трехфазного генератора. Первый вхоц - вход, на который подается задающий управляющий сигнал,Задающий трехфазный генератор 4 (ЗТГ) - генератор синусоидальных колебаний заданной частоты, сдвинутых друг относительно друга на 120,Датчики тока фаз (ДТФ) 5, 6, 7 - трансформаторы тока, нагрукенные на сопротивления.Фильтры (ФПГ) 8, 9, 10 - резонансные фильтры с достаточно высокой добротностью, Фильтры настраиваются на сетевую частоту 50 Гц. Выходное напряжение фильтра - переменное напряжение, снимаемое с активного сопротивления резонансной ЯС-цепи,Блоки 11 - 16 (БОЭЗ) слукат для определения эффективных значений токов фаз статора и первой гармоники тока фаз статора за период переменного напрякения задающего генератора. По своему исполнению они имеют одинаковую структуруФункциональная схема блока для определения эффективного значения тока представлена на фиг.3, В блок входят нуль-орган, блок задержки времени (БЗВ), квадратор,шесть замыкающих ключей, первый, второй и третий интеграторы, делительный блок, формирователь.При работе устройства на выходе нуль- органа появляется напряжение (логическая единица) при переходе выходного напряжения одной из фаз задающего генератора 4 (любой фазы) через ноль.В структуру блоков 17, 18, 19 входят два квадратора (множительных блока), сумматор, блок для извлечения корня непосредственно из суммы (разности), Как квадратор,так и схема для извлечения корня, реализуются с помощью аналоговых перемножителей,Блоки 20, 21, 22 в отличие от блоков 17,18, 19 содержат только блоки для непосредственного определения корня квадратного,реализуемые аналогично,Другим возможным вариантом фильтрации сигналов, определения эффективногозначения соответствующих токов, извлечения корня квадратного - применениемикропроцессорных измерительных комплексов.Блок контрольно-измерительных приборов 23 - блок, включающий измерительные приборы - миллиамперметры,отградуированные на соответствующие токи. Общее количество приборов - шесть, три -для контроля токов статора (действующихзначений) и три - для контроля эффективныхзначений токов на выходах блоков 17, 18, 19.При использовании МЭВМ в качестве блокаконтрольно-измерительных приборов используется дисплей и печатающее устройство - принтер,Работа устройства заключается в следующем, В исходном состоянии напряжениена первом входе блока 3 равно нулю, чтосоответствует углу управления всех шеститиристоров а 1-б = 150 О,Выходное напряжение тиристорногорегулятора напряжения при этом равно нулю и двигатель 1 имеет нулевую скоростьрстора. Подается питание на блок 4. На выходах блока 4 при этом напряжение близкок нулю(устанавливается с помощью сигналаОц), а выходная частота находится на уровне1 Гц. Затем путем плавного изменения сигнала Оз уменьшают угол управления тиристоров. После того. как момент,развиваемый двигателем становится больше момента холостого хода, двигатель разворачивается до подсинхронной скорости иработает с установленным уровнем напряжения некоторое время, достаточное для того, чтобы убедиться в отсутствии вибрацийи т.п.По контрольно-измерительным приборам блока 23 контролируют токи фаз статора (выходы блоков 20, 21, 22). В отдельныхслучаях возможна установка амперметров вцепи питания двигателя с целью грубогоконтроля. При этом убеждаются в работоспособности блока 2 (при его исправности,а также при отсутствии повреждений в статорной обмотке показания приборов в трехфазах одинаковые).Устанавливают частоту на уровне предельной (порядка 10 Гц) и увеличивают амплитуду сигнала Оц до тех пор. покапоказания приборов блока 23 по входам 1,2, 3 (фиг,1) не станут равными значениям10 20 25 30 40 номинального тока статора. Роторный расчетный ток определяется для двигателя перед началом испытаний,С помощью приборов по входам 4, 5, б (фиг.1) контролируют расчетныетоки ротора испытуемого двигателя. Изменением в ту или другую сторону сигналов ОГ и Оц добиваются такого положения, при котором статорные токи равны номинальным заданным, а роторные - расчетным. После этого начинается процесс нагружения во времени; нагружение длится установленное время, В процессе нагружения контролируют температуру обмоток ротора с помощью, например, термопар или пирометрических приборов,За счет введения задающего трехфазного генератора, системы импульсно-фазового управления с шестью независимыми выходами, фильтров первой гармоники, блоков определения эффективных значений токов добиваются расширения функциональных возможностей тиристорных регуляторов напряжения - их использования в качестве эффективных и простых нагрузочных устройств для испытания токовой нагрузкой асинхронных двигателей.Экономический эффект от применения предлагаемого изобретения обусловлен следующими факторами; снижением ущерба от выхода из строя некачественно отремонтированных двигателей и упрощением конструкции системы,формула изобретения устройство для управления асинхронным двигателем, включающее тиристорный регулятор напряжения с шестью тиристорами, датчики тока фаз статора двигателя, а также блок импульсно-фазового управления, включающий Й каналов с независимыми входами и синхронизатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения управления процессом токового нагружения асинхронных двигателей для проведения тепловых испытаний, в него введенызадающий трехфазный генератор, три фильтра первой гармоники тока фаз статора, шесть блоков определения эффективного значения тока, шесть блоков извлечения квадратного корня и блок контрольно-измерительных приборов, причем выходы первого, второго и третьего датчиков тока фаз статора связаны с первым, вторым и третьим входами блока контрольно-измерительных приборов соответственно через последовательно соединенные первые, вторые и третьи соответственно, фильтр первой гармоники, блок определения эффективного значения тока и блок извлечения квадратного корня, кроме того, выходы первого, второго и третьего датчиков тока фаз статора соединены с вторыми входами соответственно первого, второго и третьего блоков извлечения квадратного корня через четвертый, пятый и шестой блоки определения эффективного значения тока, выходы четвертого, пятого и шестого блоков определения эффективного значения тока связаны с четвертым, пятым и шестым входами блока контрольно-измерительных приборов соответственно через четвертый, пятый и шестой блоки извлечения квадратного корня, первый, второй и третий выходы задающего трехфазного генератора связаны с входами тиристорного регулятора напряжения через блок импульсно-фазового управления, а первый, второй и третий выходы задающего трехфазного генератора соединены с вторыми входами первого и четвертого, второго и пятого, третьего и шестОГО соответственно блоков определения эффективного значения тока, при этом выходы блока импульсно-фазового управления соединены с соответствующими тиристорами тиристорного регулятора напряжения;1815613 атель 1 хоФуЮЯ оставитепь О,Кудрявцеваехред УМоргентап Корректор М,Максимишине едактор з 1 б 35 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4(5 роизводстаенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101