Способ управления реверсивным двухфазным асинхронным двигателем

ОП ИСАНИВ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВе ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(11) 546076 1) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявлено 09,11,71 (21) 1712380/присоединением заявки Н 02 Р 5/28 осударстаенныи комитетСовета Министров СССРпо делам иэооретенийи открытий.77, Бюллетень5 ата опубликования описания 12.04.77. А, Глазенко и 71) Заявитель нинградский институт точной механики и оптик(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕР АСИНХРОННЫМ ДВИГИВНЫМ ДВУХФАЗНЫМЕЛЕМ реализуется3 и 4- врежений, поясИзобретение относится к технике автоматического управления и регулирования, в частности к способам управления реверсивнымдвухфазным асинхронным двигателем,В известных способах, используюших режим совместного включения тиристоров обоихплеч моста, управление двухфазным асинхронным двигателем производится при работеусилителя-преобразователя либо в релейномрежиме, следствием чего является отсутствие 10плавного регулирования скорости врашения11, либо в режиме непрерывного усиления,но без применения модулированных по ширине и с фиксированным положением заднегофронта импульсов управления 21. В послед нем случае механические характеристики получаются прерывистыми и неустойчивыми.Целью изобретения является получениеустойчивых механических и плавных регулировочных характеристик двигателя в различных режимах его работы и при любых значениях входного сигнала.Это достигается тем, что по предлагаемому способу включение тиристоров обоих плеч усилителя-преобразователя произво дится модулированными по ширине импульсами управления, имеюших фиксированное положение задних фронтов в течение полуволн обратного для включаемого тиристора напряжения питания.На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы, с помощью которойописываемый способна фиг. 2,менные диаграммы токов и напряняюшие его сущность.Асинхронный двухфазный двигатель 1 собмотками управления 2 и 3 и фазосдвигаюшим конденсатором 4 подключен к источникупитания через тиристорный преобразователь,состояший из встречно-параллельно включенных тиристоров 5, 6, 7, 8.При наличии входного сигнала в моментвремени 0 ЭЙ=А 1 включается тиристор 5(фиг. 3 ). Происходит заряд конденсатора 4.Через обмотки управления 2 и 3 протекаюттоки 1 и 1 а, причем и:.за наличия конденсатора 4 ток с носит опережающий характер. В результате появления врашаюшегося магнитного поля возникает электромагнитный момент двигателя, Напряжение кон 546076денсатора через открытый тиристор 5 прикладывается к тиристору 7, Поскольку у реальных двухфазных двигателей напряжениена конденсаторе по фазе отстает от напряжения питания, то в этом случае и анодное напряжение тиристора 7 будет отставать по фазе относительно Уд . Следовательно, тиристор имеет возможность включаться в моменты времени, соответствующие отрицательнойполуволне напряжения питания,На фиг, 3 показано, что после моментавремени Ш= А анодное напряжение тиристора У увеличивается по мере зарядаконденсатора, оставаясь при этом сдвинутымпо фазе в сторону запаздывания относительно15напряжения 1 Уп . В момент времени Ж 1=1соответствующий тому же входному сигналу,происходит включение тиристора 7, Напряжение конденсатора прикладывается к тиристору5, выключая его. Конденсатор 4 разряжается20через обмотку 2 и источник питания. Послеразряда конденсатора к тиристору 5 вновьприкладывается напряжение в прямом направленки, Благодаря широкому управляющемуЛимпульсу тиристор 5 включается вновь. Начиная с этого момента, в преобразователеустанавливается режим совместной проводимости тиристоров 5 и 7, который продолжается до момента выключения тиристоров 5 и307, когда токи через них= 1 иуменьшатся до нуля. При отрицательной полуволне У включаются тиристоры 6 и 8,и процессы протекают аналогичным образом.С изменением фазы (полярности) входногосигнала опережающее включение имеют тиристоры 6 и 8, двигатель реверсируется.В интервале совместной проводимости тиристоров конденсатор 4 замкнут накоротко,обмотки 2 и 3 подключены непосредственно 40к источнику питания, и через них под действием ЗДС самоиндукции протекают совпадающие по фазе импульсы тока 1 иТаким образом в этом интервале во вращающемся двигателе возникает тормозной момент. Величина результирующего, среднегомомента двигателя определяется соотношением длительностей интервала проводимости,когда проводит ток только один тиристор, иинтервала совместной проводимости, когда бОток проводят одновременно тиристоры прямого и обратного хода двигателя. При увеличении входного сигнала продолжительность совместной проводимости тиръжоров уменьшается, и средний вращающий момент двигателя 55увеличивается. При максимальном входномсигнале включаются тиристоры только прямого (обратного) хода двигателя, средняя величина электрома 1 нитного момента двигателя принимает максимальное значение. Как60 известно, возникновение мгновенных тормозных моментов в интервалах совместной проводимости тиристоров (что происходит дважды за периоду обуславливает демпфируюший эффект двухфазного асинхронного двигателя при импульсном управлении. В результате повышается жесткость механических и плавность регулировочных характеристик двигателя. Физически это объясняется тем, что при данном способе импульсного управления длительность интервала, соответствующая двигательному режиму, не увеличивается с увеличением скорости вращения, а зависит только от входного сигнала. С увеличением скорости вращения увеличивается величина тормозного момента, обуславливая тем самым снижение среднего вращающего момента и увеличение жесткости механических характеристик. По этой же причине величины скоростей холостого хода уменьшаются при уменьшении входного сигнала. Поэтому регулировочные характеристики получаются устойчивыми и плавными,Применение данного способа управления по сравнению с известными позволяет получить более качественные механические характеристики двигателя, которые по жесткости не уступают аналогичным характеристикам при амплитудном управлении от источника синусоидального напряжения. Следует также отметить высокую надежность схемы, так как преобразователю не угрожает режим сквозного короткого замыкания. Управление двигателем осуществляется устойчиво и плавно во всех режимах работы двигателя и во всем диапазоне изменения углов включения тиристоровформула изобретенияСпособ управления реверсивным двухфазным асинхронным двигателем, питаемым от тиристорного преобразователя переменного тока путем совместного включения тиристоров противоположных плеч, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с целью получения во всех режимах работы устойчивых механических и плавных регулировочных характеристик двигателя, совместное включение тиристоров противоположных плеч производят с помощью модулированных по ширине импульсов управления, имеющих фиксированное положение задних фронтов в течение полуволн обратного для включаемого тиристора напряженияпитания, 546076Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Панкратьев Л, ЕЬ и др. Следящий при-Ьвод переменного тока с полупроводниковыми усилителями . "Энергия", 1866, стр, 83-86( прототип),2, А, ФОЪгачеп. Сон 1 гоРЬпф 1 Ье ьреед оСипа 18 лдысьОп щоСогь Ьу гпеаля о 11 Ьчгйогз, РлРф 5 1 ГсйпсаС гелена.чоР 2 а, , 4987.546076 Редактор И. Шеекии 5 7 Р 7 р У Составитель Т. ВасильевеТехред О, Луговая Корректор С. шекмар Заказ 223/1 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5