Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах, работающих в длительном режиме с переменным моментом статической нагрузки. Целью изобретения является улучшение габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тиристорного преобразоватегг ля напряжения и уменьшения потерь. Указанная цель достигается введением в электропривод I7 релейного элемента , реле 18 с замыкающим контактом 19 и силового контактора с замыкающими контактами 20. Один вывод катушки 21 силового контактора соединен с клеммой 16, а другой через контакт 19 - с общей точкой контактов кнопок 8 и 9 управления. Реле 18 подключено к выходу релейного элемента 17, вход которого соединен с выходом датчика 13 тока. Замыкающие контакты 20 пофазно шунтируют силовые цепи тиристорного преобразователя (ТП) 2 переменного напряжения. В результате подключение ТП 2 к статору асинхронного двигателя 1 производится при величине тока, равной или меньшей выбранного порогового значения тока. Это приводит к уменьшению потерь ТП 2, сетевых помех. I ип. 16 Од а ел со со h9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 P 7/36

%PE(:AN33f f5 . ъ 1.

tj!

i »-

1 а T - 11 1 . ЪЛ !

Ю.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4041144/24-07 (22) 26,03.86 (46) 07.01.88. Бюл. 11!! 1 (7I) Московский энергетический институт (72) А.О.Горнов, M.Ю.Катаев, А,Г.Никифоров и Ю.И.Фесенко (53) 62-83:621.313.333.072.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 1072229, кл. Н 02 P 7/36, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 746855, кл. Н 02 P 7/36, 1977. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах, работающих в длительном режиме с переменным моментом статической нагрузки. Целью изобретения является улучшение габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тиристорного преобразовате„„Я0„„3 365332 А1 ля напряжения и уменьшения потерь.

Указанная цель достигается введением в электропривод 17 релейного элемента, репе 18 с замыкающим контактом

19 и силового контактора с замыкающими контактами 20. Один вывод катушки 21 силового контактора соединен с клеммой 16, а другой через контакт

19 — с общей точкой контактов кнопок

8 и 9 управления. Реле 18 подключено к выходу релейного элемента 17, вход которого соединен с выходом датчика

13 тока. Замыкающие контакты 20 пофазно шунтируют силовые цепи тиристорного преобразователя (ТП) 2 переменного напряжения. В результате подключение ТП 2 к статору асинхронного двигателя 1 производится при величине тока, равной или меньшей выбранного порогового значения тока. Это приводит.к уменьшению потерь ТП 2, сетевых помех. 1 ип °

13653

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемым электроприводам на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым рото5 ром, и может быть использовано в механизмах, работающих в длительном режиме с переменным моментом статической нагрузки.

Целью изобретения является улучше- 10 ние габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тиристорного преобразователя напряжения и уменьшение потерь.

На чертеже представлена функциональная схема электропривода.

Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, подключенный обмоткой статора к выходам тиристорного преобразователя 2 переменного,напряжения, последовательно включенные функциональный преобразователь 3 с экспоненциальной характеристикой, инерционное звено 4, блок 5 сравнения и систему 6 импульсно-фазового управления, подключенную своим выходом к управляющему входу тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения, датчик 7 напряжения статора, 30 соединенный выходом с другим входом блока 5 сравнения. Электропривод содержит, кроме того, последовательно соединенные размыкающий контакт первой кнопки 8 управления, замыкающий контакт второй кнопки 9 управления и катушку 10 линейного контактора, главные замыкающие контакты 11. которого одними выводами соединены с клеммами 12 для подключения питающей 40 сети, а другими выводами через первичные цепи датчика 13 тока соединены с силовыми питающими входами титисторного преобразователя 2 переменного напряжения. При этом выход датчика 13 тока соединен с входом функционального преобразователя 3 с экспоненциальной характеристикой, вспо-. могательный замыкающий контакт 14 линейного контактора включен параллельно замыкающему контакту второй кнопки 9 управления. Свободные выводы размыкающего контакта первой кнопки 8 управления и катушки 1.0 линейного контактора соединены соответствен- -5 но с клеммами 15 и 16 для подключения фаз питающей сети.

В электрбпривод введены релейный элемент 17, реле 18 с замыкающим

32

2 контактом 19 и силовой контактор с замыкающими контактами 20, катушка

21 которого одним выводом подключена к клемме lá, а другим выводом через замыкающий контакт 19 — к общей точке контактов первой и второй кнопок

8 и 9 управления. Реле 18 подключено к выходам релейного элемента 17, сое= диненного входом с выходом датчика

13 тока, а замыкающие контакты 20 силового контактора шунтируют пофазно силовые цепи тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения.

Электропривод работает следующим образом.

После замыкания замыкающего контакта кнопки 9 управления получает питание катушка 10 линейного контактора. При этом замыкается вспомогательный замыкающий контакт 14 линейнога контактора и шунтирует замыкающий контакт кнопки 9 управления, после чего кнопку 9 управления можно отпустить. Одновременно замыкаются замыкающие контакты 11 линейного контактора и сетевое напряжение с клемм

12 через первичные обмотки датчика

13 тока подается на входные зажимы тиристорного преобразователя 2 переменного напряжения (ТПН). Система 6 импульсно-фазового управления (СИФУ) не имеет задающего сигнала, поэтому при подаче сетевого напряжения тиристоры приоткрываются за счет смещения регулировочной характеристики СИФУ 6, обеспечивая на статоре асинхронного электродвигателя 1 небольшое напряжение, которого достаточно для самовозбуждения из-за наличия положительной обратной связи по току. Указанная связь осуществляется с выхода датчика 13 тока, сигнал с которого поступает на вход функционального преобразователя 3, имеющего экспоненциальную характеристику, связывающую оптимальные значения тока статора с оптимальными значениями напряжения на статоре двигателя. Возросший на выходе преобразователя 3 сигнал поступает на вход инерционного звена 4, выполняющего функцию фильтра низкой частоты и необходимого для достижения устойчивости работы электропривода. С инерционного звена 4 сигнал поступает на неинвертирующий вход блока 5 сравнения, а с выхода блока

5 — на вход системы 6 импульсно-фазового управления. В результате напря1365332 жение на статоре двигателя 1 увеличивается до тех пор, пока ток статора, увеличиваясь, не достигает значения минимума при данной нагрузке. При сбросе нагрузки ток двигателя уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на двигателе до нового оптимального значения. Для реализации экстремального управления в рассмат- )О риваемом электроприводе необходимо, чтобы ТПН 2 с СИФУ 6 обладал однозначной характеристикой вход-выход, т.е..чтобы при данном сигнале íà входе СИФУ б, подсоединенном к выходу 15 блока 5 сравнения, напряжение на выходе TIIH 2 не зависило бы от колебаний напряжения сети и от изменения

его нагрузки. Такая однозначность характеристики TIIH 2 с СИФУ 6 дости- Л1 гается использованием жесткой отрицательной обратной связи по напряжению на выходе ТПН 2, реализуемой посредством датчика 7 напряжения, выход которого подключен к инвертирующему 25 входу блока 5 сравнения.

После запуска асинхронного электродвигателя 1 начинает работать система экстремального регулирования по минимуму тока статора, которая дейст- ЭО вует при значении тока статора асинхронного двигателя 1, меньшем, например, 70Х от номинального значения, когда наибольшую составляющую имеют потери от тока намагничивания двигателя. Осуществляется это следующим образом. На выходе датчика 13 тока включается релейный элемент 17, который в момент пуска асинхронного электродвигателя 1 имеет сигнал на 4р выходе, равный нулю. Если в процессе работы ток статора асинхронного двигателя превысит (это случится обязательно, так как пусковой ток даже в этой системе электропривода больше 4g номинального) значение I равное, например, 75Х от номинального значения, на выходе релейного элемента 17 появляется сигнал, который подается на зажимы катушки реле 18. Реле 18 gp срабатывает и замыкает свой замыкающий контакт 19 в цепи катушки 21 контактора, который, срабатывает, замыкая свои замыкающие контакты 20 и подключая асинхронный двигатель 1 не- 55 посредственно к питающей сети к первичным обмоткам датчика 13 тока. Для того, чтобы при какам-то значении момента статической нагрузки не было непрерывных отключений асинхронного электродвигателя 1 от ТПН 2 и подключения его на зажимы первичной обмотки датчика 13 тока через контакты 20, релейный элемент 17 имеет зону нечувствительности Е = I — I, величину которой можно установить в процессе наладки злектропривода. При уменьшении момента статической нагрузки, когда -.îê статора вновь достигнет значения I,, асинхронный двигатель 1 не отключается от зажимов первичной обмотки датчика 13 тока, а будет продолжать работать по той же схеме включения до того момента, когда ток статора достигает значения

I, равного 707 от номинального значения. При достижении током статора значения I„ сигнал на выходе релейного элемента 17 становится равным нулю, катушка реле 18 теряет питание, а замыкающий контакт 19 в цепи катушки 21 контактора размыкается. Катушка 21 контактора теряет питание, его замыкающие контакты 20 размыкаются, асинхронный двигатель продолжает работать однако его питание произво,дится теперь от ТПН 2 с системой ,экстремального регулирования по ми! нимуму тока статора. В дальнейшем, при увеличении момента статической: нагрузки подключение двигателя непосредственно на зажимы первичной обмотки датчика 13 тока производится при достижении током статора значения I,.

В соотввтствии с изложенным подключение ТПН 2 к статору асинхронного двигателя производится при значениях тока,меныпих 0,7 ..I„, что позволяет снизить установленную мощность

ТПН и его габариты.

Таким образом, введение в электропривод релейного элемента, реле и силового контактора позволяют обеспечить как непосредственное подключение статора асинхронного двигателя к питающей сети при достижении током выбранного порогового значения, так и его подключение к выходам TIIH 2 при значениях тока, меныпих указанно- . го порога, благодаря чему уменьшаются потери в ТПН, снижаются сетевые помехи, обусловленные работой ТПН, уменьшается установленная мощность

TIIH и улучшаются в целом габаритные показатели электропривода в сравнении с известным решением.

1365332

Составитель А.Жилин

Техред М.Ходанич Корректор M.Ìàêñèèèøèíåö

Редактор Г.Волкова

Заказ 6655/55 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 формула изобретения

Электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, подключенный обмоткой статора к выходам тиристорного преобразователя переменного напряжения, последовательно включенные функциональный преобразователь с экспоненциальной характеристикой, инерционное звено, блок сравнения и систему импульсно-фазового управления, подключенную, своим выходом к управляющему входу тиристорного преобразователя переменного напряжения, датчик напряжения статора, соединенный выходом с другим входом блока сравнения, последовательно соединенные размыкающий контакт первой кнопки управления, замыкающий контакт второйкнопки управления и катушку линейного контактора, главные замыкающие контакты которого одними выводами соединены с клеммами для подключения питающей сети, а другими выводами через первичные цепи датчика тока— с силовыми .питающими входами тиристорного преобразователя переменного напряжения, выход датчика тока соединен с входом функционального преобразователя с экспоненциальной характеристикой, вспомогательный замыкающий контакт линейного контактора включен параллельно замыкающему контакту второй кнопки управления, а

5 свободнь1е выводы размыкающего контакта перв ой кнопки управления и катушки линейного контактора соединены с клеммами для подключения соответствующих фаз питающей сети, о т л и—

10 ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения габаритных показателей за счет снижения установленной мощности тиристорного преобразователя переменного напряжения и уменьшения по15 терь, введены релейный элемент, реле с замыкающим контактом и силовой контактор с замыкающими контактами, катушка которого одним выводом подключена к выводу катушки линейного кон20 тактора и к клемме для подключения соответствующей фазы питающей сети, при этом другой вывод катушки силового контактора через замыкающий контакт реле подключен к общей точке контактов первой и второй кнопок управления, реле подключено к выходам релейного элемента, соединенного входом с выходом датчика, тока, а замыкающие контакты силового контактора

30 шунтируют пофаэно силовые цепи тиристорного преобразователя переменного напряжения,