Асинхронный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе общепромышленных механизмов с асинхронными электродвигателями с фазным ротором. Целью изобретения является ограничение динамических нагрузок и упрощение.Указанная цель достигается за счет введения блока 12 формирования импульсов , блока 15 регулирования частоты .: 12 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1191 01) (50 4 Н 02 Р 5/34

«««

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1-5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3884090/24-07 (22) 15.04.85 (46) 23.04.87. Бюл. Р 15 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) А.И. Тищенко и А.А. Тищенко (53) 621.3.076.5 (088.8) (56) Тищенко А.И. и др. Исследование динамических нагрузок волочильных станков. — Сталь, 1984, У 1, с. 58.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1001411, кл. Н 02 Р 5/34„ 1983. (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

I (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе общепромышленных механизмов с асинхронными электродвигателями с фазным ротором, Целью изобретения является ограничение динамических нагрузок и упрощение.Указанная цель достигается за счет введения блока 12 формирования импульсов, блока 15 регулирования частоты

1305819 вращения, дифференцирующего элемен- тоту вращения двигателя на этапе выта 21, сдвигового регистра 22, "хем бора зазоров до безопасного значения совпадения 23 и 24,запоминающего эле- без увеличения сопротивления пускомента 25. Изобретение позволяет сни- вых резисторов и количества пусковых зить начальный пусковой момент и час- контакторов.2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе общепромышленных механизмов с асинхронными электродвигателями с фазным ротором. 5

Целью изобретения является ограничение динамических нагрузок и упро-, щение.

На фиг.1 приведена структурная схе.

f0 ма асинхронного электропривода; на фиг.2 — временные диаграммы работы электропривода.

Асинхронный электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором, в роторную цепь которого включены пусковые резисторы 2, и блок 3 управления коммутационными элементами, коммутационные элементы

4 подключены к выводам ступеней пус" ковых резисторов 2. В нулевую точку

20 пусковых резисторов 2 включен тиристорный коммутатор 5, цепи управления тиристоров которого подключены к выходам усилителей 6-8 мощности. К фазе роторной обмотки асинхронного электродвигателя 1 подключен датчик

9 частоты тока ротора, состоящий из последовательно соединенных датчика

10 напряжения ротора, вход которого образует вход датчика 9 частоты тока ротора, и формирователя 11 импульсов, выход которого образует выход датчика 9 частоты тока ротора и соединен с входом блока 12 формирования импульсов, состоящего из последовательно соединенных дифференцирующе.го элемента 13 и одновибратора 14. Электропривод содержит также блок 15 регули-, рования частоты вращения ротора, который состоит из двух логических элементов НЕ 16 и 17, двух логических элементов И 18 и 19 и RS-триггера 20, первый вход первого логического элемента И 18 и вход первого логического элемента НЕ 16 объединены и образуют информационный вход блока 15 регулирования частоты вращения ротора, подключенный к выходу датчика 9 частоты тока ротора, первый вход второго логического элемента И 19 и вход второго логического элемента НЕ 17 объединены и образуют задающий вход блока 15 регулирования частоты вращения ротора, подключенный к выходу одновибратора 14, образующего выход блока 12 формирования импульсов, выход первого логического элемента И 18 подключен к R-входу RS-триггера 20, выход которого образует первый выход блока 15 регулирования частоты вращения ротора, выход второго логического элемента И 19 подключен к

S-входу RS-триггера 20 и образует второй выход блока 15 регулирования частоты вращения.

В состав асинхронного электропривода входят также двухвходовый дифференцирующий элемент 21, сдвиговый регистр 22, две схемы 23 и 24 совпадения и запоминающий элемент 25.Пер" вый вход двухвходового дифференцирующего элемента 21 объединен с первыми входами схем 23 и 24 совпадения и подключен к первому выходу блока

15 регулирования частоты вращения, второй выход которого подключен к второму входу первой схемы 23 совпадения, выходом подключенной к второму входу двухвходового дифференцирующего элемента 21, выход которого соединен входом сдвигового регистра 22. Первый, второй и третий выходы сдвигового регистра 22 соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего усилителей 6-8 мощности, второй вход первого усилителя 6 мощности соединен с выходом второго усилителя 7 мощнос. ти, второй вход которого подключен 1

13058 к входу запоминающего элемента 25 и выходу третьего усилителя 8 мощности, вторым входом подключенного к выходу второй схемы 24 совпадения, второй вход которой соединен с выходом запоминающего элемента 25 и входом блока 3.

Электропривод работает следующим образом.

Асинхронный электродвигатель 1 10 подключают к сети, в результате чего напряжение U (фиг.2) роторной цепи поступает.на вход датчика 9 частоты тока ротора, в котором через датчик

10 напряжения ротора оно подается в формирователь 11 импульсов, в результате чего образуется последовательность прямоугольных импульсов Б,длительность которых равна половине периода напряжения U имеющего часто- 20 ту скольжения ротора.

Последовательность прямоугольных импульсов U поступает через дифференцирующий элемент 13 на запускающий вход одновибратора 14, который запус-25 кается передним фронтом каждого из пришедших импульсов U> и вырабатывает на своем выходе импульсы U4 заданной ширины, настройка которой достигается выбором соотношения параметров узла настройки одновибратора 14. Ширина импульсов U4 является заданием частоты вращения ротора, так как разность хода задних фронтов импульсов

U u U, являющаяся результатом их 35 сравнения, подается в виде управляющих импульсов U7 и Бв на соответствующие входы RS-триггера 20. !

RS — триггер 20 удерживается в определенном положении до тех пор,пока система регулирования не отработает возникшее рассогласование по частоте вращения ротора, которое устраняется в результате подачи управляющего напряжения Ую на вход сдвигового регистра 22 через дифференцирующий элемент 21, который последовательно через усилители 6-8 мощности включает тиристоры тиристорного коммутатора

5. Если в течение воздействия первой ступени момента двигатель не достигает заданной частоты вращения, RSтриггер 20 остается в единичном состоянии, и следующий импульс рассогласования с выхода логического элемента И 19 не вызывает срабатывания сдвигового регистра 22. Для исключения подобного режима застревания на

19 Д промежуточной характеристике служит схема 23 совпадения.

В случае, если после первого импульса рассогласования RS — òðèããåð 20 остается в единичном состоянии, на одном входе схемы 23 совпадения все время "дежурит" единичный сигнал с выхода RS-триггера 20 и, как только появляются следующие импульсы рассогласования с логического элемента

И 19, они проходят на вход сдвигового регистра 22, и схема продолжает функционировать. В обычном режиме, когда-. двигатель успевает достичь заданной частоты вращения, RS-триггер

20 перебрасывается в исходное состояние и схема 23 совпадения не работает. Как только включится последний тиристор тиристорного коммутатора 5 (появляется логическая единица на выходе усилителя 8 мощности), появляется сигнал 1" на выходе запоминающего элемента 25, срабатывает блок 3 управления коммутационными элементами, и начинается вывод пусковых резисторов 2 с помощью коммутационных элементов 4.

Схема 24 совпадения предназна,ена для шунтирования сдвигового регистра 22 после включения последнего усилителя 8 мощности.

Таким образом, изобретение дает возможность снизить начальный пусковой момент и частоту вращения асинхронного двигателя с фазным ротором на этапе выбора зазоров до безопасного значения и тем самым ограничить динамические нагрузки в кинематической цепи рабочей машины без увеличен ния сопротивления пусковых резисторов и количества пусковых контакторов.

Формула из о бре те ния

Асинхронный электропривод, содержащий,асинхронный электродвигатель с фазным ротором, в роторную цепь которого включены пусковые резисторы, тиристорный коммутатор, включенныи в нулевую точку пусковых резисторов, датчик частоты тока ротора, вход которого подключен к фазе роторной обмотки асинхронного электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью ограничения динамических нагрузок и упрощения, в него введены блок формирования импульсов, блок ре1305819 гулирования частоты вращения с задающим и информационным входами и двумя выходами, двухвходовый дифференцирующий элемент, сдвиговый регистр, две схемы совпадения, запоминающий эпемент, три усилителя мощности, блок управления коммутационными элементами,подключенными к выводам ступеней пусковых резисторов, причем тирис-торный коммутатор выполнен в виде по- 10 лууправляемой мостовой схемы с раздельными каналами управления тиристорами, датчик частоты тока ротора выполнен в виде последовательно соеи диненных датчика напряжения ротора, 15 вход которого образует вход датчика частоты тока ротора, и формирователя импульсов, блок формирования импульсов выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующе- 20

ro элемента и одновибратора, блок регулирования частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя содержит два логических элемента НЕ,два логических элемента И и RS-триггер, причем первый вход первого логического элемента И и вход первого логического элемента НЕ объединены и образуют информационный вход блока регулирования частоты вращения, первый 30 вход второго логического элемента И и вход второго логического элемента НЕ объединены и образуют задающий вход блока регулирования частоты вращения, выход второго логического эле- 35 мента НЕ подключен к второму входу первого логического элемента И, выход первого логического элемента НЕ подключен к второму входу второго логического элемента И, выход перво- .40

ro логического элемента И соединен с

R-входом RS-триггера, выход которого образует первый выход блока регулирования частоты вращения, выход второго логического элемента И подключен к S-входу RS-триггера и образует второй выход блока регулирования частоты вращения, выход формирователя импульсов образует выход датчика частоты тока ротора и подключен к входу дифференцирующего элемента блока формирования импульсов и к информационному входу блока регулирования частоты вращения, задающий вход которого соединен с выходом одновибратора блока формирования импульсов, первый выход блока регулирования частоты вращения подключен к первому входу двухвходового дифференцирующего элемента и к объединенным первым входам первой и второй схем совпадения, второй выход блока регулирования частоты вращения соединен с вторым входом первой схемы совпадения, выход которой подключен к второму входу двухвходового дифференцирующего элемента, выход которого соединен с входом сдвигового регистра, выход запоминающего элемента подключен к второму входу второй схемы совпадения и к входу блока управления коммутационными элементами, первый, второй и третий выходы сдвигового регистра подключены к первым входам соответственно первого, второго и третьего усилителей мощности, выходы которых соединены с управляющими цепями тиристоров коммутатора, второй вход первого усилителя мощности соединен с выходом второго усилителя мощности, второй вход которого соединен с выходом третьего усилителя мощности и с входом запоминающего элемента,второй вход третьего усилителя мощности подключен к выходу второй схемы совпадения.

1305819 и, Составитель С. Позднухов

Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Редактор О. Юрковецкая

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Заказ 1463/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4