Способ управления асинхронным электродвигателем лифта и устройство для его осуществления

(5) ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОП ИДЕТЕЛ ЬСТВ ВТОРСКО мых асинхронных электроприводах подъемно-транспортных механизмов, Целью изобретения является повышение производительности лифтов, За счет введения в устройство двух узлов сравнения 11 и 12 и функционального преобразователя 13 при управлении лифтом после разгона электродвигателем до заданной скорости при двигательном моменте продолжают движение с данной скоростью, а при тормозном моменте разгоняют двигатель с заданным ускорением да скорости, не превышающей второго заданного значения, при поступлении команды на торможение измеряют текущую скорость электродвигателя и угловое перемещение и при определенных значениях начинают замедление в заданную точку останова с максимально возможными значениями первой и второй производныхугловой скорости. Подобный способ управления позволяет увеличить скорость движения в установившемся режиме без ухудшения комфортности, 2 с. 1 з,п. ф-лы, 7 ил,электродвигатенагрузки.Устройствоным электродвиристорный преи управляемыйды которых подщего напряженсоответственнои низкой скоросчик 4 скорости,родвигателяимпульсного-фа ся к электротехни вано в регулируе ектропривода механизмов,для управления асинхронгателем лифта содержит тиобразователь 1 напряжения выпрямитель 2, первые вхоключены к источнику питаюия, а выходы подключены к выводам обмоток высокой тей электродвигателя 3, датсоединенный с валом элект 3, блок 5 зового управления, первые ретения -и лифта,представлетвления спои динамидвигателя ики; на фиг.корости и овышение прои Цель изоб одительност На фиг. 1 я осущес тические электро ах нагруз нения сна схема устроистсоба; на фиг,2 - 4 ческие характерири различных мо - 7 - диаграммы режимов работы ва дл - ста стики мент изме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Одесский политехнический институт иВсесоюзный научно-исследовательский ипроектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и натранспорте(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ЛИФТА ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируеИзобретение относит ке и может быть использ мых асинхронных э подъемно-транспортных я при различных моментавходы которого подключены к источнику питающего напряжения, распределитель 6 импульсов, первые выходы которого соединены с вторыми входами тиристорного преобразователя 1 напряжения, блок 7 переключения, первый вход которого соединен с первым выходом датчика 4 скорости, блок 8 управления, блок 9 задания скорости, блок 10 регулирования, первый вход которого соединен с первым выходом блока 8 управления, вторые входы которого соединены с первыми входами блока 9 задания скорости, а также содержит первый 11 и второй 12 узлы сравнения, функциональный преобразователь 13, первый выход которого соединен с вторым входом блока 5 импульсно-фазового управления. Второй вход блока 10 регулирования и первые входы первого 11 и второго 12 узлов сравнения обьединены и подключены к первому выходу блока 9 задания скорости, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами первого 11 и второго 12 узлов сравнения.Третий вход блока 10 регулирования и второй вход блока 9 задания скорости объединены и подключены к второму выходу датчика 4 скорости, Первый выход блока 8 управления соединен с вторым входом блока 7 переключения, третий вход которого и первый вход блока 8 управления обьединены и подклк)чены к второму выходу функционального преобразователя 13, вход которого соединен с выходом блока 10 регулирования, Выходы первого 11 и второго 12 узлов сравнения соединены соответственно с вторым и третьим входами блока 8 управления, четвертые входы которого подключены к источнику внешних команд. Первые выходы блока 5 импульсно-фазового управления и блока 7 переключения подключены соответственно к первым и вторым входам распределителя 6 импульсов, вторые входы которого соединены с вторыми входами управляемого выпрямителя 2.Устройство для управления асинхронным электродвигателем лифта работает следующим образом,В исходном состоянии на четвертых входах блока 8 упоавления отсутствует внешняя команда Д на начало движения и команды П и С требуемого направления движения, формируемые схемой автоматики лифта, Блок 8 управления на одном иэ вторых выходов формирует сигнал ИСХ, устанавливакгщий в нуль выходной сигнал ваад блока 9 задания скорости, Блок 8 управления нэ первом выходе формирует сигнал УСТ.О, который устанавливает в нуль30 где вд =. /2 р; ве =в 1 - Р/2 р.2На участке замедления сигнал заданияформируется по следующим выражениям:40 Р Р пРИ ве менад (в,р(1) = О при вг вдве,р (1) = р при Оваад( вг (2) огде ве =в -2 р50Е.2вг =- -2 рЗНаК СИГНаЛа ЗаДЭНИЯ СКОрОСтИ ВзаЛ УСТд навливэется в зависимости от сигнала ЗС, формируемого на одном из вторых выходов блока 8 управления, При подьеме ЗС = 1, блок 9 задания скорости формирует положительный сигнал ваад Сигналы заданных значений у(ловой скорости формируются на втором и третьем выхода.- бпока 9 Блок 10 выходной сигнал Оу блока 10 регулирования и выходные сигналы В, Н и ДТ блока 7 переключения, которые поступают в распределитель 6 импульсов и запрещают появление 5 на его первых и вторых выходах сигналовупрдвления тиристорного преобразователя 1 и управляемого выпрямителя 2. При этом электродвигатель отключен от сети и удерживается механическим тормозом,10 Для осуществления движения, например подьема кабины, автоматика лифта снимает механический тормоз и формирует команды Д и П, поступающие на четвертые входы блока 8 управления. Блок 8 управле ния снимает сигнал УСТ,О на первом выходе и формирует сигнал Р 1 на разгон электродвигателя 3 до первого заданного значения угловой скорости в 1 . Блок 9 задания скорости на первом выходе формиру Ет СИГНдЛ ЗдДдНИЯ СКОРОСТИ Ваа дотражающий закон изменения скорости по оптимальной диаграмме, Формирование сигнала ваад, на участке разгона до первого заданного значения скорости установивше гося движения осуществляется по следующим выражениям:р = +р при О ваад вд.регулирования осуществляет сравнение заданной в,щ и действительной вд скоростей и вырабатывает сигнал Оу,обеспечивающий замкнутой системе регулирования скорости астатиэм второго порядка по задающему и возмущающемувоздействиям, что приводит к отработкедвигателем заданной скорости и угловогоперемещения с нулевой статической ошибкой. Функциональный преобразователь 13 10осуществляет определение знака сигналауправления, выделение его абсолютногозначения и формирует на выходах сигналыО и эдп Оу. В блоке 5 импульсно-фазовогоуправления формируются импульсы апределенной длительности, сдвинутые относительно нуля соответствующих фазныхнапряжений на угол а, пропорциональныйсигналуОу ), Распределитель б импульсовосуществляет их распределение на соответствующие тиристоры преобразователя 1 ивыпрямителя 2 в соответствии с сигналамиВ, Н, ДТ блока 7 переключения, которыеформируются по следующим логическимвыражениям: 25В =(Ыдпу Ыпп Й)дв) УСТ"О",Н =Ыппиппп в) ЧСт-О", П)ДТ = (В ф Н) УСТ" 0",где з дпвд - сигнал, формируемый датчиком 4 скорости, причем э 1 дп ад = " приподъеме кабины.Угол включения тиристаров определяетвеличину подводимого к электродвигателю3 напряжения, его момент и угловую скорость, которая изменяется в соответствии ссигналом аьд, формируемьм блоком 9задания скорости. На фиг, 2 показаны статические механические характеристики 14 и15 двигателя и его динамическая характеристика 16, соответствующая подъему пустой 40кабины по заданной диаграмме движенияпри характеристике 17 момента нагрузки,Естественная механическая характеристика 14 обмотки высокой скорости электродвигателя 3 и механическая характеристика15 динамическаго торможения обмотки низкой скорости определяют допустимые области формирования двигательных итормозных моментов электродвигателя 3.Разгон электродвигателя 3 до первого эаданного значения угловой скорости в соответствует участкам СС на диаграмме 18движения (фиг. 5), и динамической характеристике 16, (фиг. 2). В процессе разгона доточки Р электродвигатель 3 формирует двигательный момент, а затем знак требуемогомомента изменяется, Разгон на участке РСдиаграммы продолжается при работе двигателя 3 на регулировочных характеристиках динамического торможения, Па окончанииразгона )д -- а)1 и узел 11 сравнениявырабатывает логический сигнал Х 1 = 1, аблок 8 управления при Х 1 =- 1 и эдпОУ = 0формирует на одном из вторых выходов сигнал Р 2 на разгон двигателя до второго заданного значения угловой скорости в 2, Посигналу Р 2 блок 9 задания скорости вычисляет сигнал задания скорости иЬ,д по выражению(4)й)зад =И 1 +Е 21 игде е 2 - второе заданное значение угловогоускорения, рад/с, Электродвигатель 3 раз 2гоняется до второго заданного значения углавой скорости а с ускорением е 2,В точке О диаграммы а)д = юр и блок8 управления вырабатывает сигнал на установившееся движение. Двигатель вращается с угловой скоростью вдв = га, Б точке0) на блок 8 управления поступает командаНЗ от схемы автоматики лифта, свидетельствующая о нахождении кабины на заданном расстоянии до точки останава и озаданном угловом перемещении рер дотребуемой точки останова. Блок 8 управления формирует сигнал ЗАМ, па которомублок 9 задания скорости определяет угловоеперемещение Лрр . Начинает формироваться участок замедлени. В точке 0 изменяется знак требуемого моментаэлектродвигателя 3, Функциональный преобразователь 13 формирует логический сигнал э)дпОу = 1, а блок 7 переключения -сигнал В, чта приводит к изменению режима двигателя, как показано на диаграммах19 и 20 (фиг. 5). При достижений кабинойточки останава схема автоматики лифта снимает команду на движение Д, команду направления движения П и накладываетмеханический тормоз на вал электродвигателя 3, Блок 8 управления формирует сигналИСХ, переводящий схему в исходное состояние.На фиг, 3, б и 4, 7 показаны характеристики двигателя и диаграммы движения, соответствующие полностью загруженнойкабине и нагрузке, близкой к нулю, т,е. когдакабина и противовес находятся в состоянии,близком к уравновешенному,Таким образом, данный способ и устройство позволяют повысить производительность лифта за счет увеличенияскорости движения в установившемся режиме без ухудшения комфортности.Формула изобретения1. Способ управления асинхроннымэлектродвигателем лифта, при котором осуществляют разгон электродвигателя до перваго заданного значения угловой скорости10 установившегося движения, движение на установившейся скорости, при котором двигательные и тормозные моменты формируют при рабое двигателя на регулировочных характеристиках обмоток высокой и низкой скоростей, замедление и останов в заданной точке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности лифта, по окончании разгона до первого заданного значения угловой скорости и 1 определяют знак момента электродвигателя, при двигательном моменте продолжают движение с первым заданным значением угловой скорости в 1, при тормозном мо менте разгоняют электродвигатель с заданным ускорением до угловой скорости, не превышающей второго заданного значения угловой скорости аа, одновременно с поступлением команды на начало замедления измеряют угловую скорость двигателя и, продолжают движение с измеренным значением угловой скорости в, в ходе которого измеряют угловое перемещение Ьр, указанное замедление в заданную точку останова осуществляют по диаграмме с заданными максимальными значениями первой и второй производных угловой скорости и начинают замедление при угловом перемещении Лр, величину которого определяют по формулеИ)2 - й) Щ + М + ЕмаксЪж, где макс /Ъакс - заданные максимальные значения первой и второй производных угловой скорости электродвигателя. 2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что при разгоне электродвигателя до второго заданного значения угловой скорости в 2, осуществляемом с заданным ускорением, одновременно с изменением знака момента отключают электродвигатель от сети, измеряк)т его угловую скорость а, сравнивают ее с вторым заданным значением угловой скорости в 2 и при достижении угловой скоростью электродвигателя второго заданного ее значения в подключают электродвигатель к сети и увеличивают его тормозной момент до величины момента нагрузки.3, Устройство для управления асинхронным электродвигателем лифта, содержащее тиристорный преобразователь напряжения 15 20 25 ЗО 35 40 50 и управляемый выпрямитель, первые входы которых предназначены для подключения к источнику питающего напряжения, а выходы - для подключения соответственно к выводам обмоток высокой и низкой скоростей электродвигателя, датчик скорости электродвигателя, блок импульсно-фазового управления, первые входы которого предназначены для подключения к источнику питающего напряжения, распределитель импульсов, первые выходы которого соединены с вторыми входами тиристорного преобразователя напряжения, блок переключения, первый вход которого соединен с первым выходом датчика скорости, блок управления, блок задания скорости, блок регулирования, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, вторые выходы которого соединены с первыми входами блока задания скорости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности лифта, в него введены первый и второй узлы сравнения, функциональный преобразователь, первый выход которого соединен с вторым входом блока импульсно-фазового управления, второй вход блока регулирования и первые входы первого и второго узлов сравнения объединены и подключены к первому выходу блока задания скорости, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго узлов сравнения, третий вход блока регулирования и второй вход блока задания скорости объединены и подключены х второму выходу датчика скорости, первый выход блока управления соединен с вторым входом блока переключения, третий вход которого и первый вход блока управления объединены и подключены к второму выходу функционального преобразователя, вход которого соединен с выходом блока регулирования, выходы первого и второго узлов сравнения соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления, четвертые входы которого предназначены для подачи внешних команд управления, первые выходы блока импульсно-фазового управления и блока переключения подклюцены соответственно к первым и вторым входам распределителя импульсов, вторые выходы которого соединены с вторыми входами управляемого выпрямителя.1690159 О оставитель С, Поэднухоехред М,Моргентал едактор Н, Химчу Корректор М. По Заказ 3825 Тираж ВНИИПИ 1 осударсгвенного комитета по иэ 113035. Москва, Ж, РКНТ СССР ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 1 роиэводсвенно.издаге грПодписноеетениям и открытиям иская наб 4/5