Способ торможения асинхронного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСКИХООИЭРМЕСНПРЕСПУБЛИК 51 2 Р 32 РЕТЕНИ де 8,отив- е т обдвигаальУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 752708, кл. Н 02 Р 3/24, 1980.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3304359/24-07,кл. Н 02 Р 3/24, 1981,(54)(57) СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, при котором отключают обмотку статора от источника питания, подают в статорнуюобмотку постоянный ток, контролируюттормозной момент, отрицательное уско.рение вала двигателя сравниваютс заданнья отрицательным ускорением,с полученным результатом сравнивают измеренный тормозной момент, по результату данного сравнения регулируют величину постоянного тока в статорной обмотке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияплавности торможения, измеряют величину постоянного тока, подаваемого в статор, частоту вращения валадвигателя и регулируют величину активного сопротивления роторной цепипропорционально их отношениювеличина активного соления роторной цепи,постоянный регулируеммозной ток в статорномотке,частота вращения валателя;коэффициент пропорционости.дй .вв 1 11362Изобретение относится к электро 1технике и может быть использованов асинхронных электроприводах механизмов в химической, металлургической и машиностроительной промышленности,Известен способ торможения асинхронного электродвигателя, при котором подают в статорную обмотку электродвигателя постоянный ток регулируемой величины, измеряют тормозной момент на выходном валу электродвигателя, сравнивают его с заданнымзначением тормозного момента и регулируют величину постоянного тока, подаваемого в статорную обмотку, вфункции полученного сигнала рассогласования 1 .Однако этот способ торможения необеспечивает постоянного заданногозначения тормозного момента двигателя при изменяющемся моменте инерцииэлектропривода. Кроме того, при реализации этого способа потребляетсязначительная электроэнергия из сети д 5и возникают большие потери в двигателе.Наиболее близким к изобретениюпо .технической сущности и достигаемому результату является способ тор- ЗОможения асинхронного электродвигателя, при котором отключают обмоткустатора от источника питания, подают в статорную обмотку постоянныйток регулируемой величины, контро-35лируют тормозной момент, отрицательное ускорение вала двигателя сравнивают с заданным отрицательнымускорением, с полученным результатом сравнивают измеренный тормозноймомент, по результату данного сравнения регулируют величину постоянного тока в статорной обмотке 21,Недостатками известного способаторможения являются малая плавность, 45значительное потребление электроэнергии из сети и большие потери вэлектродвигателе, что снижает энергетические показатели. Цель изобретения - повышение плавности торможения путем уменьшения динамических бросков тормозного момента. Поставленная цель достигается 55 тем, что при способе торможения асинхронного электродвигателя, при кото-ром отключают обмотку статора от 86 1источника питания,.подают в статорную обмотку постоянный ток, контролируют тормозной момент, отрицательное ускорение вала двигателя срав" нивают с заданным отрицательным ускорением, с полученным результатом сравнивают измеренный тормозной момент, по результату данного сравнения регулируют величину постоянного тока в статорной обмотке, измеряют величину постоянного тока, подаваемого встатор, частоту вращения вала двигателя и регулируют величину активного сопротивления роторной цепи пропорционально их отношению 1 гдето - величина активного сопротивРления роторной цепи,1 Вз - постоянный регулируемый тор мозной ток в статорнойобмотке,И - частота вращения вала двигателя,- коэффициент пропорциональности.На Фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ торможения асинхронного электродвигателя, на фиг,2 - механические характеристики электродвигателя, на фиг.3 - граФик Функциональной зависимости между величиной добавочного активного сопротивления, вводимого в цепь ротора, и скоростью вращения вала двигателя. Устройство содержит электродвигатель 1, подключенный контактами 2 коммутационного аппарата к питающей сети,две фазы которой подключаются также к входу управляемого выпрямителя 3, выход которого через датчик 4 постоянного тока и контакты 5 коммутационного аппарата подключаются к двум фазам обмотки статора электродвигателя 1, а его обмотки ротора - к блоку 6 регулируемых резисторов. На валу электродвигателя 1 установлены датчик 7 момента, датчик 8 замедления ротора и датчик 9 скорости . вала электродвигателя 1. На входы блока 10 сравнения подключены выходы датчика 8 замедления ротора и блока 11 задания торможения, а выход бло 1 ка 10 подключается к входу регулятора 12 замедления. Входы блока 131136286 ИРЬВэ сравнения подключены к выходам регулятора 12 замедления и датчика 7 момента, а выход блока 13 сравнения подключен к входу регулятора 14 тормозного момента, выход которого соединен с входом блока 15 управления управляемого выпрямителя 3. К входам делителя 16 подключены выходы датчика 9 скорости выходного вала и датчика 4 постоянного тока, а вы О ход делителя 16 подключен к входу регулятора 17 активного сопротивления цепи ротора электродвигателя, выход которого соединен с входом блока 18 управления блоком б регули руемых резисторов. Вал электродвигателя 1 связан с рабочей мешиной 19.Способ торможения асинхронного электродвигателя осуществляетсяследующим образом. 20Отключают обмотку статора от источника питания, подают в статорную обмотку постоянный ток, контролируют тормозной момент, отрицательное ускорение вала двигателя сравнивают с 25 заданным отрицательным ускорением, с полученным результатом сравнивают измеренный тормозной момент, по результату данного сравнения регулируют величину постоянного тока в статорной обмотке, измеряют величину постоянного тока статора, частоту вращения вала двигателя и регулируют величину активного сопротивления роторной цепи пропорционально их отношению35 где 8 - величина активного сопротивРЧления роторной цепи; . 40% . - постоянный регулируемый тормозной ток в статорной обмоткеь - частота вращения вала двига-.теля; 45- коэффициент пропорциональности.Устройство для осуществления способа торможения асинхронного электродвигателя работает следующим образом,50Для торможения электродвигателя 1 он отключается от сети путем размыкания контактов 2 силового коммутационного аппарата и подключается двумя фазами обмотки статора к управ ляемому выпрямителю 3 при замыкании контактов 5. Для контроля режима торможения с заданным потреблением 4электроэнергии из сети и потерями в двигателе при изменяющихся моменте статического сопротивления механизма, моменте инерции электропривода и активном сопротивлении цепи ротора измеряются с помощью датчиков 7, 8, 9 и 4 соответственно тормозной момент на "валу двигателя, замедление ротора электродвигателя, скорость или частота вращения вала двигателя и величина постоянного тока статора, подаваемого в его обмотку.Сигнал с выхода датчика 8 замедления сравнивается в блоке 10 с задающим сигналом, поступающим с блока 11 задания режима торможения. Разность этих сигналов с выхода блока10 подается на вход регулятора 12замедления. Сигнал с выхода датчика7 торможения момента сравниваетсяв блоке 13 с сигналом, поступающимс выхода регулятора 12 замедления,и их разность поступает на вход регулятора 14 тормозного момента, Сигнал с регулятора 14 поступает навход блока 15 управления, который в зависимости от величины этого сигнала залает требуемый угол управления тиристорами управляемого выпрямнтеля 3, а следовательно, величину постоянного тока динамического тОрможения и величину тормозного момен -та двигателя. Для асинхронного двигателя с фазным ротором заданный тормозной момент может быть получен при различных соотношениях постоянного тока в обмотках статора и активного сопротивления цепи ротора. На фиг.2 показаны механические характеристики динамического торможения, которые построены для различных токов возбуждения.Для каждого тока возбуждения построены три характеристики, соот ветствующие различным значениям активного сопротивления цепи ротора: 1 рц"Рц рцИзменяя величину 11 рц и влияя таким образом на наклон механической характеристики, можно получить заданный тормозной момент при изменяющихся моменте статического сопротивления на валу двигателя и моменте инерции электропривода при сравнительно небольших токах возбуждения.. С целью обеспечения минимального потребления электроэнергии из сети и минимальных потерь в двигателе при заданном тормозном моменте дви гателя осуществляется контроль скорости вращения ротора датчиком 9 и величины постоянного тока в обмотках статора датчиком 4 тока. Сигналы с датчиков 4 и 9 поступают на входы делителя 16, в котором сигнал, пропорциональный скорости, делится на сигнал, пропорциональный постоянному току (911 ) .сигнал с выхода делителя 16 поступает на вход регулятора 17, который определяет значение величины активного сопротивления цепи ротора, соответствующее текущему значению скорости вращения двигателя и постоянного тока в обмотке статора.На фиг.З представлен график зависимости", "1где ц - сигнал, пропорциональныйтекущему значению скоростивращения двигателямиВЭ - сигнал, пропорциональный постбянному току в обмоткестатора,3 =30 - активное сопротивление роторной цепи," - дополнительное активное сопротивление, вводимое вцепь обмотки ротора.Активное сопротивление цепи ротора можно регулйровать в пределах 0 с 9 Д 3изменением величины1 дополнйтельного сопротивления, вводимого в цепь обмотки ротора. С выхода регулятора 17 сигнал поступает 5 на вход блока 18 управления блоком6 регулируемых резисторов, которыйв зависимости от величины сигнала(и 1 зз) задает требуемое сопротивление резисторов в блоке 6. Добавоч . ное сопротивление в блоке 6 может регулироваться и с помощью полупроводниковых управляемых коммутаторов,например тиристоров.Реализация приведенного закона 5 регулирования добавочного активногосопротивления в роторной цепи позволяет создать оптимальный моментдвигателя во всем диапазоне торможения при минимальном постоянном то ке в обмотке статора. Это согласуется с известной зависимостью для режима торможения асинхронных двигателей с фазным ротором путем подачипостоянного тока в обмотки статора 25 при данном постоянном токе в обмотках статора скорость вращения двигателя пропорциональна полному активному сопротивлению цепи ротора.ьИспользование данного способа 30 торможения асинхронного двигателяс фазным ротором по сравнению с известными способами обеспечиваетуменьшение динамических бросковтормозного момента, за счет чегопродлевается срок службы оборудования, а также снижение потерь электроэнергии, особенно при продолжительных тормозных режимах, что улучшает энергетические показатели.1136286 Ф 13 Составитель И.ВолошиновскиТехред А.Бабинец едактор И. Николайчу орол оррект аказ 10299/43ВНИИПИ Тираж 646Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж,. Раушская наб., д дписное 3035,5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проекты