330519
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 330519
Текст
Взамен ранее изданного33099 Союз Советскиа Социалистическик РеснублииОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 01 ЛЧЛ 966 ( 1065974/24-7)с присоединением заявки М 1106768/24-7Приоритет -Опубликовано 24 Л 1,1972. Бюллетень М 8Дата опубликования олисания 2.1 Ъ,1972 М.Кл. Н 02 р 7/58 бонитет оо делан аеобретений и стирана ФуМ ймте Министров СССРУД К 621.316.718.5-83 (088.8) Авторизобретения В, Л, Сердвк Одесский политехнический институтЗаявцтель БПТБ СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХфАЗНЫМИ АСИНХРОННЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ2 Извсстен способ импульсного управления трехфазными асинхронными электродвигателями, при котором цепь ротора каждого двигателя цри помощи полупроводникового коммутатора замыкают в начале полупериода э.д.с. ротора и принудительно размыкают до ее перехода через нуль,Предлагаемый способ отличается от известного тем, что с целью расширения диапазона регулирования повышение скорости двигателей осуществляют увеличением периода коммутации, а послсдовательность переключения устанавливают в соответствии с чередованием фаз ротора.На фиг. 1 дана схема коммутатора, реализующсго описываемый способ; на фиг. 2 - эпюры коммутации; на фиг. 3 - схема устройства для регулирования скорости; на фиг, 4 - схема синхронизации хода двигателей; на фиг. 5 - то же, другой вариант,В роторную цепь трехфазного асинхронного электродвигателя 1 включен мостовой коммутатор с закороченным выходом, анодная группа которого составлена из полупроводниковых диодов 2 - 4, а катодная - из полностью управляемых вентилей 5 - 7 с двумя группамц управляющих электродов 8 - 18. Вентили могут быть переведены как во включенное, так и в отключенное состояние сигналом в управляющей цепи. Электроды 8 - 10 -включающие, а электроды 11 - И - отключающие, Широкий диапазон регулирования скорости двигателя 1 достигается вследствие установления его скорости в соответствии с час тотой принудительных переключении вентилей 5 - 7,На фйг. 2 представлены трц эпюры коммутации 1 в 111 для вецтцлец 5 - 7 соответственно. Каждый цз вентилей включен только треть 10 периода частоты скольжения. Например, вточке / игцалом от электрода 8 вентиль 5 замыкается, а в точке с сигналом от электрода 11 отключается. Одновременно с отключением вентиля 5 включается вентиль 6, кото рый в свою очередь находился во включенномсостоянии 120 эл. град., и т. д.Несмотря на то, что вентиль 5 замыкаетсяв точке а, ток в цепи начинает протекать лишь в точке а, когда линейная э.д.с. переходит в 20 область положительных значений, В точке с.ток ротора принудительно выключается. При постоянной механической нагрузке следующий импульс тока а-в-с повторяет предыдущий. Если нагрузка на валу возрастает, дви гатель притормаживается, кривая э.д.с. сжимается влево, а импульсы тока а-в-с увеличиваются до тех пор, пока возрастающий момент двигателя полностью не уравновесит момент нагрузки. При уменьшении нагрузки Зо кривая э,д.с. разжнх;ается, импульсы токаа".в"-с" ц момент двигателя уменьшаются донаступления нового равновесия при той жескорости. Для вентилей б и 7 эти процессыаналогичны, но сдвинуты ца 120 и 240 эл. град.соответственно. Следовательно, скорость вквазиустановившемся режиме нс зависит отмомента на валу.Эпюра П показывает увеличение частотыпринудительных переключений вентиля б.С уменьшением периода коммутапии эпюрасжимается влево, Импульсы тока ед, момент, а затем и скорость двигателя уменьшаются. Частота скольжения увеличивается дотех пор, пока импульсы тока цс восстановятсядо прежней величины. Лцалогично при уменьшении частоты переключений скорость двигателя как бы следит за эпюрой принудительной коммутации, т. е. сцнхронизируется с частотой принудительных переключений.Таким образом, асинхронный двигатель икоммутатор образуют астатическую системурегулирования скорости, так как имеет местофазовое сравнение положения элюры коммутации и кривой э.д,с. ротора, В этой системечастота переключений представляет собой уставку скорости, а частота скольжения асинхронной машины - сигнал обратной связи.Угловая длительность а импульса тока является мерой загрузки двигателя.В устройстве для регулирования скорости(см. фиг. 3) вентили 5 - 7 заменены полностьюуправляемыми эквивалентами, каждый из которых представляет собой силовой тиристор сосхемой принудительного конденсаторного выключения. Например, вентиль 5 заменен сило.вым 14 и вспомогательным 15 тиристорами икоммутирующим конденсатором 1 б. Лцалогично силовые тиристоры 17 и 18 вместе с гасящими тиристорами 19 и 20 и кондцсатором1 б. заменяют вентили 6 и 7.Диод 21 и индуктивность 22 предназначеныдля колебательного перезаряда емкости 1 бпри включении одного из силовых тиристоров и подготовке к его выключению. Емкость иэлементы цепи перезаряда являются общимидля трех силовых тиристоров. Мостовой коммутатор 23, собранный на вентилях с неполным управлением, це может быть закороченна выходе подобно коммутатору ца фиг, 1.Его цепь должна быть замкнута на небольшое сопротивление 24 (5% номинального сопротивления двигателя), величина которогоостается постоянной. Сопротивление обеспечивает работоспособность схемы принудительного выключения тиристоров 14, 17 и 18 и предназначено для предотвращения быстрого разряда конденсатора 16 при включении вспомогательного тирцстора по цепи одного из диоФдов ацодной группы моста,На управляющие электроды тиристоров 14,17 и 18 через ключи-повторители 25 - 27 подаются длительные управляющие сигналы в соответствии с эгпорами ца фиг, 2. Эти сигналыформируются в кольцевом счетчике-распределителе 28 и усиливаются ключами-повторите лямц, Счетчик-распределитель 28 представляет собой схему с тремя устойчивыми состояниями. Переключение из одного устойчивого состояния в другое осуществляется импульсами, поступающими по входу 29 от задающего генератора 30. Выходная частота счетчикараспределителя 28 составляет треть входной частоты и равна частоте принудительных переключений коммутатора 23, Вспомогательные тиристоры 15, 19 и 20 включаются ждущими блокииг-генераторами 31 - 33, которые запускаются цри помощи диффереццирующих цепочек от отрицательных фронтов длительных выходных сигналов счетчика-распрсделитсля 28, Ьлокинг-генераторы ц ключи-повторители сфазцровацы так, что вспомогательный тири- стор прикладывает обратное анодное напряжение к силовому тиристору в момент исчезновения на нем длительного включающего сигнала. Сигнал частоты скольжения двигагеля по каналу 34 поступает и логическучо часть счетчика-распределителя 28 ц сравнивается с задающим сигналом. При больших превыцениях скорости над уставкой включающие сигналы на ключи-повторители блокируются логической частью, а двигатель притормаживается моментом нагрузки. Система управления 35, задающая последовательность и частоту принудительных персключений коммутатора 23, при необходимости реверса илц работы со сверхсинхронной скоростью должна быть до. полнена переключателем чередования каналов на выходе счетчика-распределитсля 28.Скорость двигателя п связана с частотой задающего генератора ( выражением/дга.,=п (1 - . ),3 е 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 ,з) Е 0 6 где а - синхронная скорость двигателя, - частота питающей сети, Знак + в выражении относится к генераторному режиму, а-- к двигательному режиму и противовключццк.Из уравнения следует, что отклонения скорости двигателя в квазиутановившемся режиме зависят только от колебаний частот задающего генератора и питающей сети. Такие факторы, как изменение температуры окружающей среды, питающего напряжения, сопротивления отдельных участков схемы и т. д. ца статическую точность нс влияют, так как система управления - астатическая дискретного действия.Всякий ргулируемый электропривод, тем более регулируемый в широком диапазоне скоростей, должен действовать по замкнутому принципу, т. . иметь задатчик скорости, устройство обратной связи и орган сравнения действительной и заданной скоростей. Однако система электропривода (см, фиг. 3), регулируемого в широком диапазоне скоростей (до 1:100), не имеет какого-либо специального датчика обратной связи, Сигналом обратной связи служит частота сколжсния асицхрон 330539Йой машииы, ьднозначно и линейно зависящаяет скорости. Вентильный коммутатор являетсятакже и органом сравнения уставки (частотыпринудительных переключений коммутатора),и действенной скорость (частоты скольжения 5двигателя).Таким образом, скорость двигателя синхро,низируется с частотой принудительных переключений вентильйого коммутатора. Прй изменении момента механической нагрузки про; 10всходит лишь фазовое смещение кривой э.д.с.ротора относительно зары коммутации, устанавливается большее или меньшее значениеугла а между кривой э.д.с, и эпюрой (эпюра Пна фиг. 2). Этому соответствует изменение мехавического угла закручивания ротора Скорость в статике йе зависит от механической нагрузки, Таккак астатическое управление в тоЖе время является управлением по положению, то предлагаемый способ пригоден для сохласовалного вращения нескольких электродвигателей.В схеме синхронизации хода двигателей,(см. фиг. 4) иа коммутатор 23 параллельновключены роторные обмотки двух (или любого числа) двигателей. Их статорные обмоткиподсоединены к общей сети, Других мер длясохранения синхронности вращения не требуется, Угол и фазсвого сдвига э.д.с. ротораотносительно элюры устанавливается для каж- зодого двигателя в соответсТвии с моментом наего валу. Преимущество электрического вала - отсутствие вспомогательных электрических машин и возможность плавного регулирования скорости синхронизированных двига- ЗфеЛей ю широком диапазове,В схеме согласования .скорости двигатслсй. (см, фиг, 5) каждый из нескольких двигателей, питающихся от общей сети, имеет в цена ротора вентильный коммутатор 23, Всем коммутаторам частота переключений задается от одного и того же задающего генератора 30 Однако между генератором и . систсмамк управления. каждого двигателя включены делители частоты Зб. В зависимости от того, каф кую скорость необходимо получить от двигателя, на делителе Частоты, относящемся к этому двигателю, устанавливают требуемый коэффициент деления, а так как послсдовательиости импульсов послс делителей жестко связаны между собой, то валы двигателей вращаются согласованно. При этом отношение величин скоростей двух любых двигателей по. стоянно, Если изменить коэффициенг;слепня какого-либо делителя частоты, то соотношение скоростей соответствующего двигателя и любого другого тоже изменится.Предмет изобретенияСяособ импульсного управлсния тплфпз ными асинхронными элсктродвигатслями путем замыкания коммутатором цепей их роторов в начале полупериода э.д.с. ротора и принудительного размыкания до ес перехода чсрез нуль, отличающйся тем, что, с целью расширения диапазона рсгулирования, повышсние скорости двигателей осуществляют увслпчснпем периода коммутации, а последоватсльность переключения устанавливают - Й соотпстствии с чсрсдованисм фаз ротора,3305 У Заказ 3 НИИПИ 9/1. Изд, М 304. Тираж 44 омитета по делам изобретенМинистров СССР Москва, Ж 35, Раушская на 8 экз. Подписноеий и открытий при Совет., д.4/5 Ог бработИТД) ечатано в Отделе составленияехнической документации (ОС
СмотретьЗаявка
1065974
МПК / Метки
МПК: H02P 7/58
Метки: 330519
Опубликовано: 01.01.1972
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-330519-330519.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">330519</a>
Предыдущий патент: Устройство для управления электроприводоммоталки
Следующий патент: Способ регулирования возбуждения синхронных
Случайный патент: Всесоюзна пiпатеш из •: •: ;: