Устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 09) (И) 2 Р 7/3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ зис тораходамсоедитрнгге ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ВТОРСНОМУСВИДЕТЕЛЬСТ(71) Производственное электромашиностроительное объединение Динамо"(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГОЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее тиристорный коммутатор в цепи статорной обмотки электродвигателя, распределительимпульсов, выходом соединенный с управуующими электродами тиристоров коммутатора, выпрямитель, вход которого поаключен к статорной обмотке электродви гатепя, элемент задержки, выполненный в виде последовательно соединенных рагу. лируемого резистора со средними выводами и конденсатора .и входом подклкненный к выходу выпрямителя, а выхоаом соединенный со входом порогового элемента, выход которого связан со входом распределителя импульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с цепью расширения диапазона регулирования, в него введены триггер со счетным входом, командоаппарат и ключевые элементы, входы которых объединены и подключены к вы ходу выпрямителя, их выходы поаклкяены к средним выводам регулируемого рв, а их управляющие входы - к выкомандоаппарата, вход которогонен с выходом выпрямителя, входра через командоаппарат соединен выходом порогового элемента, а дваго выхода - с управляющими входамидвух ключевых элементов, Изобретение относится к эпектроехнике и может быть использовано в эпектроприводах промышленных механизмовпреимущественно грузоподъемных.Известно устройство дпя регупирования скорости асинхронного эпектродвига-,тепя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи обмотки статора бпок регулирования частоты импульсов, в которыйвходят депитель частоты, Хопылевой счетчик импупьсов и погический распредепитепь импупьсов, блок регулирования фазыимпульсов, причем выходы блоков регулирования частоты и фазы через эпементыИ связаны с управляющими электродами 5тиристоров коммутаторами 6Недостатком данного устройства является спожность системы управления тиристорным коммутатором,Наиболее бпизкнм к изобретению по 20технической сущности является устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепи статорнойобмотки электродвигателя, распредепитепь 25импульсов, выходом соединенный с управляющими электродами тиристоров коммутатора, выпрямитепь, вход которогоподключен к статорной обмотке эпектродвигатепя, элемент задержки, выпопнен- ЗОный в виде последовательно соединенныхрегулируемого резистора со среднимивыводами и конденсатора, и входом подкпюченный к выходу выпрямителя а выХОДОМ СОЕДИНЕННЫЙ СО ВХОДОМ ПОРОГОВОГО з;элемента, ВыхОЯ которого сВязан со Входом распредепитепя импульсов2,Недостатком известного устройстваявляется низкий диапазон регулированияскорости из-за того, что снижение скорости при изменении напряжения фазовым управпением тиристорами коммутатора возможно до критического скольжения, так как при скольжении большем,чем критическое, электродвигатель теряет устойчивость. Ограниченные возможности применения из-за того, что механические характеристики при минимальномзначении момента нагрузки распопагаются В точке,бпизкой к синхронной скорости, и поэтому пониженная скорость вовтором и четвертом квадранте механической характеристики не может быть попучена, в связи с чем эпектропривод можноиспользовать топько дпя механизмов;55имеющих реактивный момент нагрузки.Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скоростивращения эпектродвигате пя. Поставленная цепь достигается тем,что в устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя, содержащее тиристорный коммутатор в цепистаторной обмотки эпектродвигателя,распределитепь импульсов, вы ходом соединенный с управляющими электродамитиристоров коммутатора, выпрямительвход которого подключен к статорнойобмотке электродвигателя эпемент задержки, выполненный в виде последовательно соединенных регупируемого резистора со средними Выводами и конденсатора, и входом подключенный к выходу выпрямителя, а выходом соединенный со входом порогового эпемента, выход которого связан со входом распредепитепя импульсов, вьедены триггер сосчетным входом, командоаг;гарет и ключевые эпементы. входы которых обьединены и подключены к выходу выпрямнтепя, их выходы подключены к среднимвыводам регулируемого резистора, а ихуправляющие входы подключены к выходамкомандоаппарата вход которого соединенс Выходом выпрямитепя, вход триггерачерез командоаппарат соединен с выходомпорогового элемента, а два его выходасоединены с управпяющими входами двухкшочевых элементов,На фиг, 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - механические характеристики устройства; на 4 фиг, 3 - диаграммы напряжений на его элементах.Устройство дпя регупирования скорости асинхронного эпектродвигатепя 1 содержит тиристорный коммутатор 2 в цепистаторной обмотки эпектродвигатепя 1,распредепитепь,3 импульсов, выходомСоединенный с управпяющими эпектроаами тиристоров коммутатора 2, выпрямитель 4, вход которого подключен к статорной обмотке эпектродвигатепя 1, элемент 5 задержки, выполненный В вице последовательно соединенных регупируемогорезистора 6 со средними выводами и конденсатора 7, и Входом подключенный квыходу выпрямителя 4, а выходом соединенный со входом порогового элемента 8,выход которого связан со входом распределителя 3 импульсов, триггер 9 со счетным входом, командоаппарат 10 и ключевые элементы 11-15, входы которыхобъединены и подключены к выходу Выпрямителя 4, их выходы подключены ксредним выводам регупируемого резистора 6, а их управгиющие входы подключены к вйходам командоаппарата 10,вход которого соединен с выходом Выпря3 1037402 4 мителя 4, вход триггера через коман- включения следующего тиристора повтодоаппарат соединен с выходом порогово- ряются. Управляющие импульсы подакьго эпементв 8,а два его выхода ооедине- ся на тиристоры коммутатора 2 в на-: ны с управляющими входами двух кпюче- чапе каждого полупериоца напряжения иовых элементов 14 и 15. Пороговый эле точника питания и поэтому величина намент 8 сацержит оцнопереходной тран- пряжения на обмотке статора эпектроцви- " эистор 16, резисторы 17 и 18, тирис- гателя 1 имеет номинапьное энвчение и тор 19. электродвигатепь работает ю естестНа фиг, 2 показаны естественная ме- венной механической характеристике 20. ханическая характеристика 20, искусстПереход на искусственную механичео 4 венная характеристика 21 при фазовомкую характеристику 21 производится регупировании, механические характерис- с увепичением сопротивпения резистора тики 22 и 23 при попигармоническом 6 при отключении кпючевого эпементв питании обмотки. статора и механическая 11 и вкпючении кпючевого эпемента 12 характеристика 24 динамического тормо командоаппаратом 10. Соответственноувепичиввется время заряда конденсаНа фиг. 3 показаны диаграмма 25 тора 7 и увеличивается угон уцравпены фаэных напряжений источника переменного тиристорами коммутатора 2. Дапьнейшее1тока, диаграмма 26 юпряжений на кон- увепичение угпа управления (с 1201 денсаторе 7 и диаграмма 27 напряженийприводит к тому что пропускается один на выходе порогового эпемента 8. полупериод источника переменного токаустройство работает следующим обра- и в итоге формируется нв обмотке ствто зом. ра юпряжение, имеющее сложный попиПри подключении обмотки ствтора гармонический состав с преобпаданием электродвигателя, 1 к источнику перемен- д основной гармоники, имеющей частоту, ного тока напряжение от выпрямитепя 4 сниженную в два раза. Переход нв меха- подается на кпючевые эпементы 11-15, ническую характеристику 22 проиэводирПосле включения, например, кпючевого ся включением кпючевого элемента 14. элемента 11 команцоапаратом 10 заря- Йпя сохранения направлении вращения жвется конденсатор 7 эпемента 5 задерж- эюктроцвигатепя необхоцимо изменить ки по цепи: выпрямитепь 4, кпючевой порядок чередования фаэ источника перээлемент 11, резистор 6; конденсатор 7. менного тока.В связи с тем, что ключевой эпемент 11 Переход нв механическую характерно шунтирует бопьшую часть резистора 6, тику 23 производится вкпючением камаето постоянная времени заряда конценса- довппаратом 10 триггера 9, который пэтора 7 имеет малую величину, и после переменно после каждого импульса на гото, как вепичииа напряжения достига- вкпючение тиристоров коммутатора 2 ет порога срабатывания одноперехоцного переключает кпючевые эпементы 14 и 15. транзистора 16,последний открывается Соответственно длительность заряда кони,включает тиристор 19, ценсатора 7 изменяется и изменяетсяНапряжение от выпрямителя 4 через период подачи управляющих импульсов иа .40открытый тиристор 19 и распределитель тиристоры коммутатора 2. Период управ 3 импупьсов поцвется на управляющий пяющихимпупьсов составпяет 210- электрод того таристора коммутатора 270 эл.град. в соответствии с диаграм, у которого в данный момент времени мой 26 и 27 напряжений, фиг.3), максимапьное положитепьное внодное на 45На обмотке статора формируется оопряжение. Тиристор коммутатора 2 от- новюя гармоника напряжения, которая крыввется и ток проходит через обмотку имеет частоту еще ниже, чем при вкпю статора электродвигвтепя 1. Соответст- чении кпючевого эпемента 14. венно напряжение нв выходе выпрямите- Включение оцного .кпючевого эдемеи- ля 4 уменыцается цо нулевого значения, 5 О та 15 приводит к появпению постоянной конденсатор 7 разряжается через пере- составляющей тока и переходу ю мехаход эмиттер - база однопереходного ническую характеристику 24 диюмичес транзистора 16, переход управпяющий кого торможения. электрод-катод тиристора 19 и резистор Таким образом, предпагаемое устрой. После того как уровень анодного 55 ство обеспечивает регулирование скорос. напряжения открытого тиристора умень- ти вращения эпектродвигателя во всех шается, возрастает напряжение на выхо- четырех - квацрантах механической хара- ,де выпрямитепя 4. Далее все процессы . теристики, чем опредепяются его ширакиевозможности применения в грузоподъемных механизмах, особенно при опусканиигруза, где попожитепьеай момент нагруэки имеет миниманъное значение и максимальное значение принимает в областиотрицательного значения м омента на грузии.:10374 бй ИИПИ Ъказ 6034/58 Тираж 687дписноеицяд ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,