Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Цель изобретения - снижение энергозатрат. При управлении двигателем определяют угол сдвига между током и напряжением, сравнивают его с уставкой и регулируют угол открытия симисторов силового коммутатора до тех пор, пока угол сдвига не станет равным заданному. При достижении равенства угол открытия симисторов поддерживают постоянным. Дополнительно измеряют ток в одной из фаз статорной обмотки двигателя. Если значение тока при проводящем состоянии симистора в этой фазе равно нулю, а угол сдвига между током и напряжением не равен уставке, угол открытия симисторов также поддерживают постоянным, запоминают значение разницы между заданным и текущим углами сдвига между током и напряжением и непрерывно во времени измеряют текущее значение разницы указанных углов. Если она становится отличной от запомненной , при неравенстве нулю тока в фазе двигателя продолжают увеличивать угол открытия симисторов, а если ток в фазе равен нулю, полностью открывают симисторы. Таким образом производят детермированное регулирование двигателя при изменении нагрузки и исключают потери при регулировании в случае уменьшения момента сопротивления. 1 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Н 02 Р 7/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4329181/24-07 (22) 18. 11.87 (46) 07.04.90. Бюл. ¹ 13 (71) Московский электромеханический завод им. Владимира Ильича (72) А.Е. Загорский, И.Т. Пар, З.А. Захарова, А.N. Минчаков и Н.В. Волкова (53) 621 ° 313.317 (088.8) (56) Сарбатов P.С., Безаев В.Г. Опыт эксплуатации регулятора, минимизирующего потери в асинхронном двигателе. — Электротехническая промышленность, Электропривод, вып. 4, 1981, с. 23.

Патент СНА ¹ 4052648, кл. Н 02 К 17/04, 1976. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ С СИМИСТОРНЫМ СИЛОВЫМ КОММУТАТОРОМ В ФАЗАХ СТАТОРНОИ

ОБМОТКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Цель изобретения — снижение энергозатрат. При управлении двигателем определяют угол сдвига между то.ком и напряжением, сравнивают ег0 с

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ

„„SU„„3 555795 А I уставкой и регулируют угол открытия симисторов силового коммутатора до тех пор, пока угол сдвига не станет равным заданному. При достижении равенства угол открытия симисторов поддерживают постоянным. Дополнительно измеряют ток в одной из фаз статорной обмотки двигателя. Если значение тока при проводящем состоянии симистора в этой фазе равно нулю, а угол сдвига между током и напряжением не равен уставке, угол открытия симисторов также поддерживают постоянным, запоминают значение разницы между заданным и текущим углами сдвига между током и напряжением и непрерывно во времени измеряют текущее значение разницы указанных углов. Если она становится отличной от запомненной, при неравенстве нулю тока в фазе двигателя продолжают увеличивать угол открытия симисторов> а если ток в фазе равен нулю, полностью открывают симисторы.

Таким образом производят детермированное регулирование двигателя при изменении нагрузки и исключают потери при регулировании в случае уменьшения момента сопротивления, 1 табл., 1 ил. управления асинхронным электродвигателем.

Устройство для реализации способа управления асинхронным электродвигателем содержит симисторный силовой коммутатор 1, выходы которого соединены с зажимами статорной обмотки электродвигателя 2, а цепи управле1555795

1 при 1 ай> О

® Опри 4=0 при 1 61 Ъ О

Опри il! =0

1 при i i 1 2 О 4 О при i = 0.

На второй вход элемента 7 сравнения подают сигнал уставки ч, и на

55 его выходе формируется сигнал логического "О" при условии Ю и сигнал логической "1" при условии ния симисторов коммутатора 1 соединены с выходами фазосдвигающего элемента 3. Силовые входы симнсторного коммутатора через датчик 4 тока соединены с зажимами для подключения

5 к питающей сети. Устройство содержит также датчик 5 напряжения, измеритель Ь угла сдвига, элемент 7 сравнения, логический элемент 8, блок 9 коммутации. Датчик 5 напряжения входом соединен с одним из зажимов пита-. ющей сети, а выходом подключен к входу синхронизации фазосдвигающего элемента 3 и к первому входу измерителя

6 угла сдвига, второй вход которого соединен с первым выходом датчика 4 тока, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационным входами блока 9 коммутации, выход. которого соединен с пер- вым входом логического элемента 8, второй и третий входы которого соеди нены соответственно с объединенными выходом измерителя 6 угла сдвига и первым входом элемента 7 сравнения и выходом элемента 7 сравнения. Первый, второй и третий выходы логического элемента 8 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами управления фазосдвигающего элемента 3, выходы которого соединены с управляющими входами блока 9 коммутации.

На первом выходе Q 1 датчика 4 тока формируются короткие импульсы в момент перехода через нуль тока в той фазе, к которой подключен датчик

5 напряжения. На втором Qq, третьем

Q и четвертом Q4 выходах датчика 4 40 тока формируется логический сигнал

"1" или "0" в зависимости от значения тока в фазах. При этом сигналы на выходах, 0> и Q4 формируются по следующим зависимостям: = Ч>;, где, — сигнал с выхода измерителя 6 угла сдвига, т,е. текущее значение угла сдвига между током и напряжением. Фазосдвигающий элемент

3 по импульсам синхронизации и сигналам на управляющих входах V формирует импульсы управления симисторами коммутатора 1 в заданные моменты времени, причем угол управления о симистором,подключенным к фазе А отсчитывается от импульса синхронизации, угол управления симистором, включенным в фазу С, равен о = Ng + 60 эл., а угол управления симистором, включенным в фазу В, равен o(= о/ +

+ 120 эл. Фазосдвигающий элемент 3 изменяет угол управления Ь от нулевого значения до ol„g при управляющих сигналах V = О, Vq = О, Ч О.

При V = О; Ч = 1; V> = О угол управления остается постоянным и равным предыдущему зьачению. При V, = О;

Ve = 0„ V> = 1 угол управления ьl равен нулю.

Блок 9 коммутации имеет три входа управления V<, Vq и Ч, три информационных входа D, D D 5 и один выход. Блок 9 коммутации работает в соответствии с таблицей соответствия, приведенной в таблице.

Выход

V ь в q D3

1 О 0 1 Х Х 1

1 О О О Х Х О

О 1 О Х 1 Х 1

О 1 О Х О Х О

0 О Х Х 1 1

О О 1 Х .Х О О

П р и м е ч а н и е. Х вЂ” безразличное состояние.

Логический элемент 8 работает следующим образом.

В исходном состоянии он формирует сигнал логической "f" на третьем выходе V и сигналы логического "О" на втором V< и первом Ч выходах. Как только сигнал на третьем входе V примет зйачение логической "1" или сигнал на первом входе V примет значение логического "О", логический элемент 8 формирует сигнал

30

5 1555 логической " 1" на выходе < и сигнал логического 0 на выходах Q u Q

При этом логический элемент 8 запоминает текущее значение 4 и далее

5 все время сравнивает текущее значение с запомненным. Как только текущее значение Р станет неравным запомненному, логический элемент 8 формирует кратковременно (порядка 10-30 млс) 1п сигнал логической "1" на выходе Q y и сигнал логического "0" на выходах

Q и Q . По окончании выдержки логический элемент 8 формирует сигнал логической "1" на выходе Q z и сигнал логического "0" на выходах Q и Q .

Устройство, реализующее способ управления электродвигателя, работает следующим образом.

Пусть электродвигатель враща- 20 ется, на выхоце Q логического элемента 8 формируется сигнал логической "1", в соответствии с чем фазосдвигающий элемент 3 постепенно увеличивает угол управления симис- 2Б торами коммутатора 1 и напряжение на двигателе 2 постепенно уменьшается.

При этом уменьшается и угол сдвига между током и напряжением. Далее возможно два случая.

Первый случай: угол 4 стал равным Рр. При этом на выходе элемента

7 сравнения формируется сигнал логической "1", в соответствии с которым логический элемент 8 формирует сигнал логической " 1" на выходе Ц и запоминает текущее значение

Так как на выходе О логического элемента 8, соединенного с входом

Ч фазосдвигающего элемента 3, фор- 4О мируется сигнал логической "1" элемент 3 сохраняет угол отпирания симисторами постоянным, равным предыдущему значению и, следовательно, напряжение на двигателе 2 не изме- 4б няется. При постоянной нагрузке не будет изменяться угол, т.е. он будет равным запомненному значению, а следовательно, сигнал на выходе логического элемента 8 под- ц держивается равным логической "1".

Таким образом, система остается в . этом состоянии до момента изменения нагрузки. Как только нагрузка на двигатель изменится, изменится значение угла LP оно перестанет быть равным запомненному и, следовательно, логический элемент 8 формирует сигнал логической "1" на выходе т в со795 6 отнетствии с чем фазосдвигающий элемент 3 сформирует угол управления симисторами, равный нулю и на двигатель 2 подается полное напряжение питания. Через выдержку времени сигнал на выход Я логического элемента 8 станет равным нулю, а сигнал на выходе Q f — логической " 1, и процесс начнется сначала.

Второй случай: угол Ц еще не стал равным - „, а ток в одной из проводящих фаз стал равным нулю. Например, в процессе изменения угла а(,, в данный момент времени, подали открывающий импульс на симистор фаз В.

При этом на выходе блока 9 коммутации будет сигнал, соответствующий наличию или отсутствию тока фазы В.

Если ток в фазе В в какой-то момент станет равным нулю, логический элемент 8 формирует сигнал логической

"1" на выходе Q и запоминает текущее значение Ц. Фазосдвигающий элемент 3, в соответствии с сигналом логическоro элемента 8, поддерживает угол о управления симисторами постоянным и равным предыдущему значению. Далее процесс идет также, как и в первом случае.

Таким образом, способ управления позволяет обеспечить детерминированное регулирование двигателя при изменении нагрузки и исключить потери энергии при регулировании в случае уменьшения момента сопротивления. формулаизобретения

Способ управления асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки, при котором фиксируют момент перехода через нуль тока и напряжения, определяют угол сдвига между током и напряжением, сравнивают его c уставкой по углу сдвига между током и напряжением и при их положительной разности увеличивают угол открытия симисторов до тех пор, пока разница между текущим значением угла и его уставкой по углу сдвига между током и напряжением не станет равной нулю, угол открытия симисторов поддерживают равным текущему значению, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, дополнительно измеряют ток в одной из фаз статорной обмотки электродвигателя, контролируют состояние симис1555795

Составитель С, Позднухов

Техред M.Äèäüï Корректор Э. Лончакова

Редактор Г. Гербер

Заказ 560 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 тора в этой фазе статорной обмотки . электродвигателя и в случае, если измеренное значение тока уменьшилось до нуля при проводящем состоянии си5 мистора, а разница между текущим значением угла сдвига между током и напряжением и уставкой по углу сдвига между током и напряжением не равна нулю, то угол открытия симисторов поддерживают постоянным, при этом разницу между текущим значением угла сдвига между током и напряжением и уставкой по углу сдвига между током и напряжением запоминают и в дальнейшем непрерывно во времени сравнивают запомненное значение разницы между текущим значением угла сдвига между током и напряжением и уставкой по углу сдвига между током и напряжением и текущее значение раз ницы между текущим значением угла сдвига между током и напряжением и уставкой по углу сдвига между током и напряжением и в случае, если текущее значение разницы между текущим значением угла сдвига между током и напряжением и уставкой по углу сдвига между током и напряжением становится отличным от запомненного, то при неравенстве нулю измеренного значения тока в фазе статорной обмотки электродвигателя при проводящем состоянии симистора продолжают увеличивать угол открытия симисторов, а при равенстве нулю измеренного значения тока в фазе статорной обмотки электродвигателя при проводящем состоянии симистора формируют управляющее воздействие на полное открытие симисторов.