Способ управления электроприводом "каскад фазо

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения. Способ управления электроприводом заключается в том, что периодически отключают фазы асинхронного короткозамкнутого электродвигателя 3 от сети и фиксируют датчиком 5 момент прекращения протекания тока в отключенной фазе электродвигателя. Затем к этой фазе подключают внешнюю нагрузку 10 на время, равное или меньшее интервала отключения данной фазы. На период отключения фазы от сети в ней наводится электродвижущая сила, т.е. обмотка становится генератором и способна отдавать энергию нагрузке. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 Н 02 Р 7/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4150138/24-07 (22) 03. 10.86 (46) 15.07.89. Бюл. )) 26 (71) Конструкторско-технологический центр "Автоматизация и метрология и (72) А.M.Ôèø и Е.М.Зоркин (53) 62-83:621.313.333.072.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 989732, кл. Н 02 P 7/42, 1981.

Авторское свидетельство СССР

)) 1145445, кл . Н 02 P 7/42, 1983. (54) СПОСОБ УПРАВ!ЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ "КАСКАД ФАЗО" (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения. Способ управления электроприводом заключается в том, что периодически отключают фазы асинхронного короткоэамкнутого электродвигателя 3 от сети и фиксируют датчиком 5 момент прекращения протекания тока в отключенной фазе электродвигателя. Затем к этой фазе подключают внешнюю нагрузку 10 на время, равное или меньшее интервала отключения данной фазы. На период отключения фазы от сети в ней наводится электродвюкущая сила, т.е. обмотка становится генератором и способна отдавать энергию нагрузке.

1 ил.

149418

И обретени относится к электротехппке и может быть использовано для управления электроприводами центробежных насосов.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования частоты вращения.

На чертеже показан пример построения устройств, с помощью которых реа- 10 лизуется способ управления электроприводом с асинхронным короткозамкнутым электродвигателем.

Устройство для реализации способа содержит преобразователь 1, соеди- 15 няющий питающун сеть 2 с фазами асинхронного короткоэамкнутого электродвигателя 3, к которым подключен также силовой «ход блока 4 коммутации, датчики 5 электрических параметров -электродвгп ателя, соединенные с другим выходом преобразователя

1, датчик 6 мощности, соединенный с вторым выходом блока 4 коммутации, дат гик 7 частоты вращения, установленный на «а Iy электродвигателя 3, блок 8 задания частоты вращения, «ыход которого соединен с одним из входо« микропроцессорного регулятора 9, другие входы которого соединены с выходами датчиков 5-7, а выходы — с управляющими входами преобразователя 1 и блока 4 коммутации, выход которого соединен с входом внешней нагрузки 10.

Способ реализуется следующей последо«ательностью операций.

Асинхронный короткозамкнутый двигатель подключен к сети через тиристорный преобразователь, работа кото- 40 рого организована так, что периодически на периоде частоты питания одна из фаэ о-.ключ«ется от сети и после прекращения протекания тока обраи « зуется бостоновая пауза . Поскольку 45 двигатель «ращается, то в фазе двигателя имс ется ЭДС вращения. После прекращения протекания тока подключают обесточенную фазу к внешней нагрузке, созда«ая тормозной момент. Время под-5 ключе«ия Ilo длительности меньше времени обесточенного состояния фазы.

Для оптимизa«II» положительного эффекта необходимо установить режимы длительности времени подключения

«нешн H нагрузки. Эту задачу решают устройства, опис IIIIIIIe ранее.

Ус грой .т«о, изображенное на чертеже, работ;Ilт сл, ующим образом.

При этом мощность скольжения, измеренная датчиком 6 активной мощности, поступающая во внешнюю нагрузку

10 через блок 4 коммутации, подключаемый к обесточенным в периоды бестоковых пауз преобразователя 1 фазам электродвигателя 3, определяется его скольжением длительностью коммута7 ции и равна уставка снижаемой мощности РyqT, вычисленной микропроцессорным регулятором 9 согласно выражению

Р у т = Ь Р 3(I ) 2Rs-dP „(1) (41 -ь) / (4, — скольжение двигателя; синхронная частота вращения двигателя; активная мощность, потребляемая двигателем из сети и

) ток фазы статора соответственно,измеренные с помощью датчиков 5 электрических параметров; активное сопротивление фазы двигателя; номинальные потери скольжения. где S

P I

R

При необходимости изменения режима работы электродвигателя, например увеличении скорости до нового значения, соответствующего заданию, поступающему из блока 8 задания, новому значению заданной частоты вращения определяют новое значение скольжения и активной мощности, необходимой для передачи во внешнюю нагрузку согласно выражению (1), затем определяют величину приращения частоты вращения (2) оы-со„ -ы, По известной величине приращения частоты вращения определяют приращение угла управления вентильной группой преобразователя 1:

9 4

В исходном состоянии асинхронный электродвигатель 3 вращается с установившейся частотой ycr где й)„ - уставка частоты вращения, вырабатываемая блоком 8 задания; с| — текущее значение частоты вращения электродвигателя, измеренное датчиком 7 частоты вращения.

5 1

У,=, — $ Лм4 . (3)

<о

Далее определяют приращение активной мощности, которую необходимо вынести из двигателя во внешнюю нагрузку, как разницу между активной мощностью, вычисленной по формуле (1), и мощностью, измеренной группой датчиков 6:

494189

6 раций повторяется и на соответствующих выходах микропроцессорного регулятора 9 устанавливаются сигналы, 5 определяющие углы управления вентильными группами преобразователя 1 и блока 4 коммутации, которые определяют новый режим работы приводного двигателя, адекватный новому технологическому режиму. !

8P = Р,— P,„, (4) Определив приращение мощности dP, определяют далее приращение угла управления вентильной группой блока

4 коммутации:

sign дР д = ЙРФС . (5) о

Выполнив вычисления по выражениям (3) и (5), определяют новое значение угла бестоковой паузы вентильной группы преобразователя I где у — значение угла бестоковой

IO паузы, соответствующее установившемуся значению частоты вращения, и углы проводимости вентильной группы блока 4 коммутации у Г1о Х2 (7) где у — значение угла проводимости, соответствующее значению активной мощности, которую необходимо вынести из двигателя во внешнюю нагрузку для обеспечения нормального теплового режима двигателя на установившейся скорости вращения.

В соответствии с выполненными микропроцессорным регулятором 9 согласно выражениям (1)-(7) вычислениями на выходах регулятора изменяются сигналы, поступающие на управление вентильными группами преобразователя 1 и блока 4 коммутации.

Таким образом, электродвигатель переходит на новое значение установившейся частоты вращения, а электропривод в иелом — на другой режим, характеризующийся новым значением потребляемой из сети и отдаваемой во внешнюю нагрузку активной мощности.

При необходимости изыскания технологических параметров, связанных с уменьшением частоты вращения приВодного электродвигателя,описанная лоследовательность вычисленных опеОписанное устройство, реализующее предлагаемый способ управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором, имеет два контура регулирования: первый — по частоте вращения приводного электродвигателя второй — по снимаемой с обесточенных в периоды бестоковых пауз преобразователя 1 фаэ электродвигателя

3 активной мощности.

В устройстве, изображенном на чертеже, энергия скольжения, выносимая иэ электродвигателя, используется для подключения дополнительной нагрузки.

Физическая сущность возможности снятия энергии скольжения с короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя заключается в том, что при работе электродвигателя на отключенньlx от питающей сети на периоды бестоковых пауз

35 преобразователя 1 обмотках наводится электродвижущая сила, следовательно, обмотка электродвигателя в данный момент времени является генератором и способна отдавать энергию нагрузке. Указанное свойство асинхронного короткозамкнутого двигателя, питающегося от преобразователя, создающего чередующиеся бестоковые паузы, использована в данном решении.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ управления электроприводом, например, насосного агрегата, выполненного на базе короткозамкнутого асинхронного электродвигателя, при котором периодически отключают фазы указанного электродвигателя от сети и фиксируют момент прекращения протекания тока в отключенной фазе электродвигателя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения, no;II:Iþ÷àþò внеш1494189

Составитель A.Ãîëoíèíêî

Редактор А.Маковская Техред A.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 4 127/54 Тирал(550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 нюю нагрузку к отключенной фазе электродвигателя после прекращения протекания в ней тока на время, равное или меньшее интервала отключения данной фазы электродвигателя.