Способ частотного управления асинхронным электродвигателем электропривода механизма режущего инструмента

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение надежности электропривода путем исключения многократных повторных стопорных режимов. Устройство, реализующее способ, в начальный момент пуска подключает с помощью блока 11 управления и переключателя 13 вход элемента 15 сравнения к источнику 12 опорных сигналов , чем устанавливается задание по току и начало пуска до граничной частоты происходит при неизменном значении тока двигателя (Д) 1. При перегрузке двигателя Д1 ток с датчика 4 тока превышает максимально допустимое значение , заданное блоком 12. Сигнал на выходе элемента 14 сравнения и по10 С О ю N о ел N3 ГО

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Р 7/42

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1241389 (21) 4649967/07 (22) 05.12.88 (46) 30.01.91. Бюл. N 4 (71) Новомосковский филиал Московского химико-технологического . института . им.Д.И,Менделеева (72) Г.И.Бабокин, А.М.Жогов, Е,Б.Колесников и А.П.Капустин (53) 62-83:621.316.718,5:621.333.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1241389, кл. Н 02 P 7/42, 1984. (54) СПОСОБ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕХАНИЗМА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

„„ЯЦ „„1624652 А2

2 (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение надежности электропривода путем исключения многократных повторных стопорных режимов. Устройство, реализующее способ, в начальный момент пуска подключает с помощью блока 11 управления и переключателя 13 вход элемента 15 сравнения к источнику 12 опорных сигналов, чем устанавливается задание по току и начало пуска до граничной частоты, происходит при неизменном значении тока двигателя (Д) 1. При перегрузке двигателя Д1 ток с датчика 4 тока превышает максимально допустимое значение, заданное блоком 12. Сигнал на

ыходе элемента 14 сравнения и по1624652

20

40 рогового элемента 16 уменьшает частоту вращения двигателя до исчезнове н ия перегрузки, Если перегрузка не исчезает, частота вращения двигателя снижается до нуля. Происходит пуск двигателя в противоположном направлении с одновременным снижением интенИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах металлорежущих станков, выемочных и камнерезных машин и т.д.

Целью изобретения является повышение надежности путем исключения многократных повторных стопорных режимов, На чертеже изображена функциональная схема устройства, реализующего данный способ управления электродвигателем.

Устройство содержит асинхронный электродвигатель 1, подключенный к преобразователю 2 частоты через датчики напряжения 3 и тока 4, регуляторы напряжения 5, тока б и частоты 7, связанные с преобразователем 2 частоты, задатчик 8 интенсивности, соединенный по входу с блоком 9 реверса, блок 10 контроля тока при реверсе, выход которого соединен с входом блока 11 управления, имеющим четыре выхода, первый и второй из которых соединены с задатчиком 8 интенсивности и блоком 9 реверса, источник 12 опорных напряжений, один выход которого соединен с первым входом переключателя 13, второй вход которого подключен к третьему выходу блока 11 управления, а третий вход — к выходу регулятора 5 напряжения. Датчик тока выходом подключен к элементам 14, и 15 сравнения, -в орые входы которых соответственно соединены с вторым выходом источника 12 опорных напряжений и выходом переключателя 13. Выходы переключателя 13 соединены соответственно с входами порогового элемента 16 и регулятора 6 тока. Выходы порогового элемента 16 и датчика 3 напряжения соединены соответственно с входами элементов 17 и 18 сравнения, включенных последовательно, при этом общая точка их соединения подключена к входу блока 11 управления. Выходы задатчика

8 интенсивности и элемента 18 сравнения соединены соответственно с входами элемента 17 сравнения и регулятора 5 напряжения. Выход элемента 18 сравнения соединен с входом регулятора 7 частоты.

Кроме того, устройство .содержит элемент 19 сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к персивности изменения частоты в задатчике . 8 интенсивности. При многократных стопорных режимах с минимальной интенсивностью изменения частоты при пуске двигателя число пусков сравнивают с заданным и при их превышении отключаютдвигатель, 1 ил. вому выходу блока 11 управления и третьему выходу источника 12 опорных напряжений, а выход элемента 19 сравнения через пороговый элемент 20 подключен к первому входу логического элемента И 21, второй вход которого присоединен к третьему вы.ходу блока 11 управления. Выход логического элемента И 21 через формирователь

22 импульсов присоединен к входу счетчика

23 импульсов, выход которого подключен к первому входу блока 24 сравнения кодов, к второму входу которого подключен выход блока 25 задания числа реверсов. Выход блока 24 сравнения соединен с входом сброса счетчика 23 импульсов и входом блока 11 управления, четвертый выход которого соединен с входом узла 26 снятия задания, выход которого подключен к входу блока 9 реверса.

Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом, В начальный момент пуска блок 11 управления с помощью переключателя 13 подключает вход элемента 15 сравнения к источнику 12 опорного напряжения, Тем самым устанавливается задание потоку и пуск от нуля до граничной частоты осуществляется при заданном неизменном значении тока электродвигателя 1, При частоте, выше граничной, блок 11 управления подключает вход элемента 15 сравнения к выходу регулятора 5 напряжения, и устройство переходит от режима регулирования тока электродвигателя 1 к режиму регулироаания напряжения с подчиненным регулированием тока, Одновременно сигнал с блока

11 управления увеличивает интенсивность изменения частоты и модуля выходного напряжения на выходе задатчика 8 интенсивности. По окончании пуска частота вращения электродвигателя 1 определяется сигналом задания 0з.

При перегрузке электродвигателя 1 ток, снимаемый с датчика 4 тока, начинает превышать максимально допустимое значение, заданное источником опорного напряжения. Появляется сигнал на выходе элемента

14 сравнения и порогового элемента 16, который, вычитаясь в элементе 17 сравнения

1624652 из задающего сигнала, уменьшает частоту вращения электродвигателя 1. Частота вращения снижается до тех пор, пока не исчезнет перегрузка электродвигателя 1. 8 том случае, когда перегрузка не исчезнет, что имеет место, например, при стопорении органа резания, частота вращения электродвигателя 1 снижается до нуля. При этом сигнал на выходе элемента 17 сравнения становится близким к нулю. Блок 11 управления выдает в блок 9 реверса сигнал, приводящий к изменению знака задания в блоке 9 реверса. При этом происходит пуск электродвигателя 1 в противоположном направлении, тем самым устраняются условия стопорения исполнительного органа электропривода. Во время реверса электродвигателя 1 блок 10 контроля тока при реверсе, при снижении тока электродвигателя менее

0,3 — 0,5 номинального тока двигателя выдает сигнал в блок 11 управления, который осуществляет в блоке 9 реверса изменение знака напряжения 0з на противоположный.

Происходит остановка электродвигателя 1 и его частотный пуск в прямом направлении.

Одновременно блок 11 управления воздействует на задатчик 8 интенсивности, уменьшая интенсивность изменения частоты и модуля выходного напряжения преобразователя 2 частоты.

Так как пуск осуществляется при меньшей интенсивности изменения частоты и напряжения, то толщина стружки уменьшается и вероятность преодоления препятствия возрастает. 3TQ позволяет повысить надежность электродвигателя при преодолении препятствия.

Если препятствие (материал) режущим инструментом не может быть преодолено при минимальной интенсивности изменения частоты и напряжения, то на выходе .элемента 19 сравнения появляется отрицательный сигнал, поступающий на пороговый элемент 20, который вырабатывает единичный сигнал на первый вход логического элемента И 21. При стопорении исполнительного органа и реверсе электродвигателя на третьем выходе блока

11 управления, соединенном с блоком 9 реверса, появляется единичный сигнал на реверс, который по окончании отхода режущего органа от препятствия снимается, далее происходит пуск в прямом направлении. Так как препятствие не преодолено, то цикл пуск-реверс-повторный пуск будет повторяться многократно, и в этом случае на третьем выходе блока 11 управления формируется последовательность прямоугольных импульсов, равных числу стопорений

5 режущего органа, которая поступает на второй вход логического элемента И 21, с выхода которого снимается сигнал, поступающий на вход формирователя 22 импульсов, на выходе которого образуются по

10 одному из фронтов (на и ример, пе реднему) поступающего на его вход сигнала узкие импульсы, которые поступают на вход счетчика 23. На выходе счетчика 23 в двоичном коде формируется число реверсов электро15 двигателя, которое поступает на первый вход цифрового элемента 24 сравнения, на второй вход которого с блока 25 задания числа реверсов поступает в двоичном коде заданное допустимое число реверсов элект20 родвигателя, При равенстве фактического числа реверсов допустимому элемент 24 сравнения выдает импульсный сигнал в блок 11 управления, который через узел 26 снятия задания снимает задание с блока 9

25 реверса и электродвигатель отключается.

Оновременно сигнал с выхода элемента 24 сравнения сбрасывает счетчик 23 импульсов.

8 рассмотренном техническом реше30 нии число допустимых стопорений и реверсоВ режущего инструмента ограничивается числом 3 — 5, что вполне достаточно для разрушения препятствия и позволяет ограничить число многократных стопорений при

35 непреодолимом препятствии. 8 результате снижаются многократные перенапряжения в трансмиссии и перегрев электродвигателя и силовых элементов преобразователя частоты, усталостный износ, что в конечном

40 итоге повышает надежность.

Формула изобретения

Способ частотного управления асинхронным электродвигателем электропривода механизма режущего инструмента по

45 авт.св. М 1241389, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения многократных повторных стопорных режимов, определяют фактическое число реверсов и повторных пусков при ми50 нимальной интенсивности изменения частоты, сравнивают его с заданным допустимым значением и при превышении фактического числа реверсов и повторных пусков заданного значения отключают элек55 тродвигатель электропривода.