Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с источником ограниченной мощности. Пелью изобретения является повьппёние быстродействия. Указанная цель достигается тем, что согласно способу пуска группы асинхронных двигателей от источника ограниченной мосщости с основной и дополнительной шинами питания двигатели на время пуска подключают к дополнительной шине питания, напряжение на которой регулируют с помощью токоограничивакщего элемента, включенного между основной и дополнительной тина-. ми питания, а по окончании пуска двигатель переключают на основную шину питания, дополнительно измеряют .величину тока основной шины питания и напряжение на токоограничивающем элементе, причем сигнал на управляющем входе токоограничивающего элемента изменяют с течением времени в соответствии с соотношением (U(t) |U,- К| (I,,,- I)dt где t - время, отсчитьгоаемое от момента начала пуска очередного двигателя , (Up, (u(t) - соответственно начальное и текущее значения тока на управляющем входе токоограничиватще- , го элемента; К - коэффициент пропорциональности , I соответственно допустимое и текущее значения тока основной шины питания, при этом переключение двигателя с дополнительной шины питания на основную производят в тот момент, когда напряжение на токоограничивающем элементе становится меньше наперед заданного значения . 5 ил. 2 sfi (Л 4 ГчЭ СО 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1429264 А1

<5ц 4 Н 02 Р 1/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; 3

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4198623/24-07 (22) 24.02.87 (46) 07,10.88. Бюл. Р 37 (71) Саратовский политехнический институт (72) И.И.Артюхов, В.А Серветник .и И.Б.Томашевский (53) 621.313.333,7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1173514, кл. Н 02 P 1/54, 1985.

Патент ФРГ У 2626096, кл. Н 02 P 1/42, 1978. (54) СПОСОБ ПУСКА ГРУ1П1Ы АСИНХРОННЫХ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ИСТОЧНИКА ОГРАНИЧЕННОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с источником ограниченной мощности. Целью изобретения является повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу пуска группы асинхронных двигателей от источника ограниченной мощности с основной и дополнительной шинами питания двигатели на время пуска подключают к дополнительной шине питания, напряжение на которой регулируют с помощью токоограничивающего элемента, включенного между основной и дополнительной шина", мн питания, а по окончании пуска двигатель переключают на основную шину питания, дополнительно измеряют .величину тока основной шины питания и напряжение на токоограничивающем элементе, причем сигнал на управляющем входе токоограничивающего элемента изменяют с течением времени в соответствии с соотношением

p,(t) = р,— К I (z „,— r)dt о где t — время, отсчитываемое от момента начала пуска очередного двигателя, p,, pr(t) — соответственно начальное и текущее значения тока на управляющем входе токоограничивающего элемента; К вЂ” коэффициент пропорциональности, ?, ... I — соответственно допустимое и текущее значения тока основной шины питания, при этом переключение двигателя с дополнительной шины питания на основную производят в тот момент, когда напряжение на токоограничивающем элементе становится меньше наперед заданного значения. 5 ил.

1429264

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с источником ограниченной мощности.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг.l показан один иэ возможных вариантов построения электропитания устройства, реализующего способ пуска 10 группы асинхронных двигателей от источника ограниченной мощности; на

:фиг.2 — схема коммутационного блока; на фиг.3 — 5 — временные диаграмм, поясняющие работу устройства. 15

Устройство для пуска группы из п асинхронных двигателей 1 от источника ограниченной мощности с основной шиной 2 питания, шиной 3 питания, электрически связанных с двигателями 20

1 посредством и коммутационных блоков 4. Между основной 2 и дополнительной 3 шинами питания включен токоограничивающий элемент 5 и параллельно ему реле 6 напряжения. В цепь 25 питания основной шины 2 включен датчик 7 тока, выход которого соединен с одним из входов блока 8 сравнения, другой вход которого соединен с первым источником 9 опорного напряжения, З0 а выход — с входом чнтегратора 10.

Выход последнего соединен с одним из входов сумматора 11, другой вход которого соединен с вторым источником

12 опорного напряжения, а выход — с

35 входом формирователя 13 управляющих сигналов, выход которого подключен к управляющему входу токоограничивающего элемента 5. Цель сброса интегратора 10 ориентируется размыкаю- 40 щим контактом 14 реле 6 напряжения.

Вход синхронизации формирователя 13 управляющих сигналов соединен с точками подключения токоограничивающего элемента 5 к основной 2 и дополнительной 3 шинам питания.

Каждый из и коммутационных блоков

4 содержит контактор 15 с силовыми контактами 16 и блок-контактами 1719, промежуточное реле 20 с контактами 21 и 22, контактор 23 с силовыми

50 контактами 24 и блок-контактором 25.

Каждый коммутационный блок 4 содержит кнопки "Пуск" 26 и "Стоп" 27.

Реле 6 напряжения связано .с коммутационными блоками 4 посредством переключающего контакта 28, который выполнен без размыкания цепи. Положение контактов 14 и 28 реле 6 напрягде t — время, отсчитываемое от момента начала пуска;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, р, — начальное значение тока на управляющем входе токоограничивающего элемента, форма представления величин p (t) а также размерность величины К . зависят от конкретного исполнения токоограничивающего элемента.

Токоограничивающий элемент 5 (фиг.l) представлен в виде реактора с регулируемой величиной индуктивности. Регулирование индуктивности производят путем изменения угла проводимости тиристоров, включенных встречно-параллельно обмотке управления реактора элемента 5. При угле управле-, ния oL = й/2 (фиг.3) тиристоры закрыты, ток через обмотку управления не протекает и индуктивность элемента 5 максимальна. При сдвиге импульсов в сторону опережения через обмотку насыщения начинает протекать ток, который насыщает магнитопровод реактора, и оказывается минимальным при ь = 0 (фиг.3). В этом случае величина индуктивности элемента 5 практически равна индуктивности рассеяния реактора.

Таким образом, закон управления пуском двигателя по предлагаемому способу для данного типа токоограничивающего элемента 5 (фиг.l) имеет вид, Ф

И ,«() = —, — К 3 (Т вЂ” Т) с1С

2 мпКс о

xpe p(t)= g(t)— угол подачи отпирающих импульсов на тиристоры токоограничивающего элемента 5„ угол управления тиристорами, при котором индуктивность токоограничивающего р,= /2 женил (фиг.l и 2) соответствует такому режиму работы системы электроснабжения, когда напряжение между основной и дополнительной шинами питания меньше наперед заданного значения.

В формуле

1429264, ре ак то ра мак симальна (т.е. тиристоры не отпираются);

К - коэффициент пропорциональности, связывающий скорость изменения угла эапирания Ы с разностью допустимого Т „ и текущего L значений тока основной шины 2 питания.

Коэффициент К имеет размерность (град/А). Величина коэффициента К вы-. бирается Из следующих соображений, Для обеспечения быстродействия изменения величины сопротивления токоограничивающего элемента 5 во время пус ка двигателя необходимо, чтобы постоян ная, времени интегрирования Г была по меньшей мере на порядок ниже, чем время запуска t„ самого быстро. разгоняющего двигателя, А так как коэффициент К представляет собой фактически постоянную интегрирования, то

1 1

К - = — — — - — — — = .(10-20) t (0,05-0,1)t„ и

2 питания.

ЗО

При нажатии на кнопку "Пуск" 26 запитывается обмотка контактора 15, который силовой группой контактов 16 подключает двигатель 1 к дополнительной нине 3 питания, а контактом 17 подготавливает цепь самоблокировки.

Кроме того, замыкается контакт 18 в цепи питания обмотки промежуточного реле 20 и размыкается контакт 19 в цепи питания обмотки контактора 23, Лосле подключения двигателя 1 к дополнительной шине 3 на токоограничивающем элементе 5 появляется разность потенциалов, которая вызывает срабатывание реле 6 напряжения. Контакт

28 этого реле размыкает цепи питания кнопок "Пуск" 26 коммутационных блоков 4 остальных двигателей 1 и обеспечивает токопротекание через контакты 17 и 18 контактора 15 ° Последний становится на самоблокировку контактом 17, а контактом 18 подключает обмотку реле 20 к источнику питания.

Реле 20 контактом 21 встает на само45 димости реактора и, следовательно, напряжение на статорных обмотках двигателя 1 минимальны. Импульсы управления тиристорным ключом элемента

5 вырабатываются формирователем 13 управляющих сигналов (в котором может быть использован, к примеру, вертикальный принцип управления). Выходные импульсы формирователя 13 saсинхронизированы от напряжения на

Ф обмотке токоограничивающего элемента

5. Значение угла <С зависит от величины напряжения, подаваемого на информационный вход формирователя 13. При где > -=-RC для схемы интегрирования, показанной на фиг.l.

Запуск двигателей осуществляют следующим образом.

25 блокировку, а контактом 22 подготавливает цепи питания обмотки контактора 23. Такое состояние цепей релейной автоматики существует до тех пор, пока в процессе разгона двигателя 1 напряжение между основной 2 и дополнительной 3 шинами не уменьшится до наперед заданного значения, которое определяется порогом отпускания реле 6 напряжения. В этом случае контакт 28 реле 6 возвращается в указанное на фиг.2 положение, размыкая цепь питания обмотки контактора 15 и подготавливая цепь включения контактора

23. Пбсле отключения контактора 15 его блок-контакт 19 замыкается, вызывая срабатывание контактора 23, Двигатель 1 отключается от дополнительной шины 3 и посредством силовых контактов 24 контактора 23 подключа» ется к основной шине 2. С помощью блок-контактов 25 контактор 23 встает на самоблокировку и остается во включенном состоянии до нажатия кнопки "Стоп" 27, при нажатии на которую разрываются цепи питания реле 20 и контактора 23, после чего двигатель

1 контактами 24 отклоняется от шины

Напряжение на дополнительной шине .3 регулируется с помощью токоограничивающего элемента 5, выполненного в виде реактора с магнитопроводом, одна из обмоток которого включена . между основной 2 и дополнительной 3 шинами питания, а другая замкнута тиристорным ключом.

В начальный момент пуска двигателя 1 угол управления о тиристорами полупроводникового ключа равен о4 =

= /2, что обеспечивается сбросом интегратора 10 посредством нормально замкнутого контакта 14 реле 6 напряжения. В этом случае величина прово1429264 где t,нулевом выходном напряжении интегратора 10, что имеет место в начальный момент пуска, на вход формирователя

l3 подается выходное напряжение сумма5 тора 11, пропорциональное только величине сигнала второго источника 12 опорного напряжения, величина которого должна соответствовать значению о й/2 ° Затем по мере разгона дви- 10 га геля происходит изменение М (t) в зи висимости от разности допустимого

Х и текущего I значений тока ось а КС но ной шины 2 питания. Выделение величи ы производится датчиком 7 тока и 15 порается на один из входов блока 8 сравнения, на другой вход .которой поступает сигнал, пропорциональный значению Х „, и полученная разница является входным сигHGJIOM 20 для интегратора 10. Последний вырабатывает изменяющийся с течением времени от нулевого до максимального значений сигнал U< (t), который равен

1 . 25

IJ,(с) = — к1 (T,„,— Z)BL9 о где К=КС вЂ” постоянная интегрирования.

Максимальное значение U4 (при входе. интегратора в зону насыщения) долж-30 но быть равно напряжению второго источника 12 опорных напряжений. Тогда на выходе сумматора 11 уровень сигнала равен нулю, что соответствует значению ь| = О, и, следовательно, максимальной величине проводимости токоограничивающего элемента 5.

Порог отпускания реле 6 напряжения выбирают равным величине падения напряжения на индуктивном сопротивлении 10 рассеяния реактора при протекании по нему номинального тока наиболее мощного двигателя при полной загрузке; последнего. В этом случае двигатель практически модно считать разогнавшим- 45 ся до номинальной скорости вращения.

Таким образом, предлагаемый способ пуска группы асинхронных двигателей обладает возможностью непрерывного слежения за степенью загрузки источника ограниченной мощности и регулирования пускового тока двигателя в зависимости .от запаса мощности источника и вследствие этого позволяет изрежать токовых перегрузок источника ограниченной мощности при пуске двигателя от нагруженного источника и также исключать необоснованное затягивание разгона двигателя при пуске его от источника, работающего с нагрузкой много меньшей, чем его номинальная мощность.

Формула изобретения

Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности с основной и дополнительной шинами питания и токоограничивающим элементом, включенным между ними, при котором группу электродвигателей подключают к дополнительной шине питания, изменяют ток на управляющем входе токоограничивающего элемента, а по окончании пуска группу электродвигателей переключают íà основную шину питания, о т л и ч а юvr, и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, измеряют величину тока основной шины питания и напряжение на токоограничиваищем элементе, а указанное изменение тока на управляющем входе токоограничивающего элемента производят по закону

t (u(t) = p, - K J(I „,- 1)йе, о время, отсчитываемое от момента начала пуска двиг ателя;

|,, p(t)- соответственно начальное и текущее значения тока, а на управляющем входе токоограничивающего элемента

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

Х „...I — соответственно допустимое и текущее значения тока основной шины питания.

Переключение группы электродвигателей на основную шину питания производят в тот момент, когда напряжение на токоогpаничивающем элементе становится меньше заданного значения, ! 1<29264

1429264