Устройство для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя независимыми статорными обмотками с различным числом полюсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИСПУБЛИК 2 Р 40 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ У ТЕЛ блока орган ка эа ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИ(71) Центральное проектно-конструкторское бюро по лифтам Всесоюзногопромышленного объединения "Союзлифтмаш" и Московский ордена Ленинаи ордена Октябрьской Революции энергетический институт(59)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯАСИНХРОНННМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С КО"РОтКОЗАМКНУТЬИ РОТОРОМ И ДВУМЯ НЕЗАВИСИИ 4 МИ СТАТОРНЬМИ ОБМОТКАМИ СРАЗЛИЧНЫМ ЧИСЛОМ ПОЛЮСОВ, содержащеедатчик скорости, установленный навалу электродвигателя, управляемыйпреобразователь, выход которого подключен к статорной.обмотке с меньшим числом полюсов, управляемый выпрямитель выход которого подключенк статорной.обмотке с большим чис.80,40 з 094 лом полюсов, первый и второй блоки регулирования, выходы которых сое" динены соответственно с управляющими входами управляемого преобразователя и управляемого выпрямителя, а входы - с выходом блока сравнения, информационный вход ко" торого соединен с выходом датчика скорости, первый задающий вход блока сравнения соединен с первым выхо дом блока формирования сигналов управления, вход которого соединен с выходом блока задания, о.т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, в него вве" дены два нуль-органа, первый из которых содержит на выходе регулиру-емый фильтр, блок формирования сиг" налов управления снабжен вторым и третьим выходами, блок задания снабжен дополнительным входом, блок сравнения снабжен вторым задающим а входом, первый блок регулирования снабжен вторым входом, который через первый нуль"орган соединен с вторым Са выходом блока формирования сигналов М управления, третий выход которого4 соединен с вторым задающим входом С сравнения и через второй нуль- ДЬ " с дополнительным входом бло- фы дания.щее датчик скорости, установленныи на валу электродвигателя, управляемый преобразователь, выход которого подключен к статорной обмотке с меньшим числом полюсов, управляемый выпрямитель, выход которого подключен к статорной обмотке с большим числом полюсов, первый и второйблоки регулирования, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемого преобразователя и управляемого выпрямите" ля, а входы - с выходом блока сравнения информационный вход которого соединен с выходом датцика скорости, первый задающий вход блока сравнения соединен с первым выходом блока Формирования сигналов управления, вход которого. соединен.с выходом блока задания, введены,два нуль- органа, первый из которых содержит на выходе регулируемый Фильтр, блок Формирования сигналов управления снабжен вторым и третьим выходами, блок задания снабжен дополнительным входом, блок сравнения снабжен вторым задающим входом, первый блок регулирования снабжен вторым. входом, который через первый нуль-орган сое" динен с вторым выходом блока формирования сигналов управления, третий выход которого соединен с вторым задающим входом блока сравнения и через второй нуль-орган - с дополнительным входом блока задания,На Фиг. 1 изображена функциональ 30 Устройство содержит двухскоростной асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором с двумя независимыми обмотками 1 и 2 настаторе, соответственно, с меньшим люсов включена на.выход управляемого преобразователя 3, а обмотка с большим числом полюсов 2 - на выход управляемого выпрямителя 4.Управляющие входы управляемых преобразователя 3 и выпрямителя 4. подключены к выходам соответственно первого блока 5 регулирования и второго блока 6 регулирования, а силовые входы снабжены зажимами для подклюце" 55 ния их к источнику 7 питания Управляющие входы блоков регулированиясоединены с выходом блока 8 сравне-ния информационный вход которого1030941 2Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вэлектроприводах с асинхроннымй1 двухобмоточными электродвигателямис тиристорными регуляторами напря"жения и управляемыми выпрямителями,например, для подъемно-транспортныхмашин, преимущественно лифтов,Известно устройство для управления электродвигателем с реверсивным 10тиристорным преобразователем, управляемым от системы автоматического регулирования, выполненной по принципу последовательной коррекции1Однако данный электропривод обладает повышенными массо-габаритными показателями и не экономичен.Наиболее близким к изобретению .по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя независимыми статорными обмотками с различным числом,полюсов, содержащее датчик скорости,установленный на валу электродви"гателя, управляемый преобразователь,выход которого подключен к статорнойобмотке с меньшим числом полюссв,управляемый выпрямитель, выход ко"торого подключен к статорной обмотке с большим числом полюсов, первыйи второй блоки регулирования, выходыкоторых соединены соответственно суправляющими входами управляемогопреобразователя и управляемого выпрямителя, а входы - с выходом блока ная схема устройства; на фиг, 2 сравнения, информационный вход кото- диаграммы его работы,рого соединен с выходом датчика скорости, первый задающий вход блокасравнения соединен с первым выходом блока Формирования сигналов уп"равления, вход которого соединен свыходом блока задания 1 2и большим числом полюсов,Указанный электропривод обладает ; Обмотка 1 с меньшим числом по.повышенными энергозатратами при тор; можении, так как управляемые выпрямитель и преобразователь работаютсовместно в течение всего тормозно"го режима,Цель изобретения - снижение энергозатрат при эксплуатации лифтовойподъемно"транспортной установки,Указанная цель достигается тем,что в устройство для управленияасинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя не"зависимыми статорными обмотками сразличным числом полюсов, содержа3 103 соединен с выходом датчика 9 скорости, блок 10 Формирования сигналов управления состоит из трех последовательно, соедиыеиных:блоков формирования заданий на скорость, уско" рение и рывок, выходы которых,образуют три выхода .этого блока, первый иэ которыхпо заданию скорости соединен с первым задающим входом бло ка 8 сравнения, второй выход по заданию на рывок через первый нуль-орган 11.с регулируемым фильтром 12 на . выходе, соединен с вторымвходом.первого блока 5 регулирования, третий выход по заданию на ускорение .блока формирования сигналов управления соединен с вторым задающим входом блока 8 сравнения, а также через второй нуль-орган 13 соединен с дополнитель" ным входом блока 14 задания, задак"щий аналоговый выход которогосоединен с входом блока 10 формирования сигналов управления, а логические выходы блока 14 соединенысоответственно с блокирующими входами управляемых преобразователя и , выпрямителя,Устройство работает следующим образом.Команда на начало движения О поступает иэ блока 14 задания. При этом подается команда на разрешениевключения силовых управляемых элементов, например, тиристоров управляемого преобразователя 3 и запретна работу тиристоров управляемоговыпрямителя 4. Кроме того, на входблока 10 формирования сигналов управления, через контакты блоказадания подается постоянный сигналопределенной величины, из которогов блоке 10 формируются управляющиевоздействия по скорости О рывкуО и ускорению О , На задающие вхоа. ды блока сравнения подаются управляющие. воздействия по скорости иускорению непосредственно, а на до"полнительный вход блока 14 заданиятолько по ускорению, но через нульорган .13 О, благодаря чему повышается также чувствительность системы, на второй вход блока 5 управ"ления через нуль-орган 11 Ос регулируемым Фильтром 12 на вйходе поступает управляющее воздействиепо рывку, благодаря которому регламентируется усилие на канате иобеспечивается выход двигателя на естественную механическую характеристи 09414ку, Управпяеюй йреобраэователь 3предназначен для регулирования напряжения переменного тока на обмотке 1 двигателя с меньшим числом по 5люсов, т.е. для создания регулируе"мого движущего момента, а управля"емый выпрямитель 4 для регулирования постоянного тока на обмотке 2с большим числом полюсов, т,е, для10 создания тормозного момента, Двигатель плавно пускается в соответствии с заданной диаграммой движения,В связи с тем, что с выхода блока4 задания подается сигнал запрета15 Работы управляемого выпрямителя 4,разгон осуществляется только регулированием напряжения на обмотке с: меньшим числом полюсов 1. ПовьЫение точности Формирования заданной20кривой движения достигается в ука"занной системе, применением регулиро"вания по ускорению,В конце переходного процесса пуска, в момент времени 1(фиг. 2),25на вход блока 5 регулирования подается дополнительный сигнал с выходануль-органа 11 через фильтр 12, чтоприводит к увеличению напряжения навыходеуправляемого преобразователя3 напряжения т,е. на обмотке 1 дви.гателя с меньшим числом полюсов,, и двигатель плавно достигает уста"новившейся частоты вращения, соответствующей работе на естественноймеханической характеристике,35 Двигатель работает с установившейся частотой вращения до моментаС 2 (Фиг, 2) поступления команды наначало замедления из блока 14 задания, Это приводит к тому, что на40 выходах блока 10 Формирования сиг"налов управления появляются напряжения тормозного режима работы,Одновременно с этим снимается за"прет.на работу силовых управляе 45 мых элементов управляемого выпрямителя 4 и во второй независимойобмотке 2 с большим числом полюсов. появляется выпрямленный ток, В двигателе наряду с вращающимся полем50 возникает неподвижное поле, созда-.ющее на валу тормозной момент, Та"кое совместное питание двигателяпеременным и постоянным токами не,обходимо дпя обеспечения плавного55 изменения скорости в начале замед"пения, Одновременная работа упраля"емых преобразователя 3 и управляемого выпрямителя 4 продолжается3 1030941 б до момента й (фиг, 2), когда с.вы" Нри скорости равной нулю на вал дви" хода нуль-органа 13 поступает сиг- . гателя накладывается механический нал на дополнительный вход блока тормоз,14 задания, Последний снимает уп" 8 электроприводе достигаются луч- равляющие импульсы с силовых эле- . 5 шие энергетические показатели за ментов управляемого преобразовате- счет устранения дополнительных. поля 3 и запрещает его работу. терь энергии в двигателе, возникаю 8 момент времени, когда сиг- щих. при работе на искусственных ренал задания ускорения достигает . гулировочных механических характе- . постоянной величины, на выходе нуль. 1 О ристиках. Кроме того, улучшается коэф. органа 13 скачком появляется сиг" фициент мощности при работе двигате" нал, С момента .времени й работает ля с установившейся частотой вращеуправляемый выпрямитель 4, обес- ния, поскольку регулируемый преобпечивая регулирование постоянного разователь 4 в этом случае полностью тока, а соответственно, и тормоэно-. 15 открыт. При работе в тормозном режиго момента двигателя. Двигатель эа- ме наоборот - большую- часть времени медляется по заданной диаграмме. . он полностью закрыт.1030941 Фиг.2Составитель:.И,Волошиновский елева Техред В,далекорей РедакторТ,ректор Л,Бокша етвееиеиииееии Подписное ул, Проектная,Заказ 5231/56 Тираж 687 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и.о 113035, Москва,.Ж-З.Г, Рвувс илиал ППП "ПатентУ, г, Ужгоро итета Срытийая наб;