Устройство для поддержания допустимой температуры частотно- регулируемого электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения и поддержания допустимой температуры обмотки статора частотно-регулируемого электродвигателя при законе управления и нагрузкой на валу, характеризующей постоянство момента Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства Цель достигается введением в устройство датчика максимального тока 7, генератора номинальной частоты 14,резистора 12 и функционального преобразователя 13.Это позволяет осуществлять косвенное измерение температуры статорной обмотки электродвигателя с большим быстродействием, также автоматическое поддержание температуры в допустимых значениях 1 ил СЛ с х| О О О VI СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 02 Н 5/04, 7/085

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ i КНТ СССР

„660ЮЗВ6

- «)gal $

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761767/07 (22) 23.11.89 (46) 23.12.91. Бюл. N 47 (71) Ташкентский политехнический институт им, А.P. Бируни (72) А.А.Хашимов А.T.Èìàìíàçàðîâ, Ш,М.Сабиров и И,С.Самиев (53) 621,316.925 (088.8) (56) Болотин И,Б., Эйдель Л,3. Измерения при испытании аппаратов в режимах короткого замыкания. — Л.: Энергоатомиздат, 1988, с, 178 — 182, рис. 5 — 5.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1112476, кл. Н 02 Н 7/085. 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ

ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

„„ 43„„1700673 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения и поддержания допустимой температуры обмотки статора частотно-регулируемого электродвигателя при законе управления и нагрузкой на валу, характеризующей постоянство момента. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, Цель достигается введением в устройство датчика максимального тока 7, генератора номинальной частоты 14, резистора 12 и функционального преобразователя 13,Это позволяет осуществлять косвенное измерение температуры статорной обмотки электродвигателя с большим быстродействием, также автоматическое поддержание температуры в допустимых значениях. 1 ил, i700673

f" 0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения и поддержания допустимой температуры обмотки статора частотнорегулируемого электродвигателя при закоU— - lR не управления

= const и нагрузкой на валу, характеризующей постоянство мо мента.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройcTBB.

На чертеже изображена функциональ, ная схема устройства.

Устройство для поддержания допусти, мой температуры частотно-регулируемого электродвигателя содержит электродвигатель 1, статорные обмотки которого подклю,чены к статическому преобразователю 2 частоты с каналом 3 регулирования напря жения и каналом 4 регулирования частоты, - входы которых подключены к выходу блока

5 задания; вход которого соединен с устрой, ством 6 сравнения, выход датчика 7 мак симального тока, содержащий добавочное сопротивление 8, трансформатор 9 тока, датчик Холла 10, помещенный в магнитопроводе, соединенный с электродвигателем

1, соединен с усилителем-интегратором 11, один из входов функционального преобразователя 12 соединен с выходом усилителяинтегратора 11 через параллельно соединенный резистор 13, остальные входы соединены с выходом канала 4 регулирования частоты и с генератором 14 номинальной частоты, первый вход устройства 6 сравнения соединен с выходом функционального преобразователя 12, а второй выход — с блоком 15 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом, Тепловое состояние электродвигателя

° отражается датчиком 7 максимального тока, который с6держит трансформатор тока и магнитопровод, в зазоре которого помещен датчик Холла. Ток, протекающий через трансформатор тока и магнитопровод, создает магнитный поток. Напряженность магнитного поля, в котором находится датчик Холла, и ток управления, поступающий от шунта через добавочное сопротивление, пропорциональны току, протекающему в контролируемой цепи. Поскольку выходное напряжение, пропорциональное I получа2 емое с холловских электродов, обычно мало (порядка сотен микровольт), в измерительной цепи предусматривается усилитель униполярного импульса и интегратор. Оба

2 этих прибора совмещены в одном интегрирующем усилителе, При включении электродвигателя 1 на выходе усилителя-интегратора 11 появляется усиленный сигнал, пропорциональнь|й i .

Зтот сигнал поступает через параллельно соединенный резистор 13 на вход функционального преобразователя 12. К остальным входам функционального преобразователя

12 поступают сигналы с канала 4 регулирования частоты и генератора 14 номинальной частоты. В функциональном преобразовате Е,,: ле 12 формируется функция у — и умножаfp ется на! и эта величлна косвенно отражает тепловое состояние частотно-регулируемого электродвигателя 1 при законе

U — IR управления

= const и нагрузкол на валу, характеризующей постоянство моменга для диапазона регулирования частоты с

5 — 50 Гц. Сигнал i r отражает действующее

2 значение температуры обмотки статора электродвигателя 1. Формироч —" вание функции ч —, где ь — номинальная

Р частота электродвигателя 1, поступающая с генератора 14 номинальной частоты:fp— регулируемая частота, поступающая с выхода канала 4 регул рования частоты, связано с кривыми нгрева асинхронного двигателя, Кривая нагрева для класса M = const, где M — статический момент на валу двигателя, имеет форму седла, Минимальное значение кривой температуры обмотки статора и других активных частей соответствует значению частоты напряжения.

50 Гц, Для эксплуатируемых асинхронных электродвигателей а системе преобразователь частоты — асинхронный элект родвигатель (ПЧ вЂ” АД) при реализации класса нагрузки М = const и законе управлеU — IR ния,, — const рабочим длапазоном

) регулирования частоты является f = 5 — 50 Гц.

8 этом диапазоне частот кривая нагрева обмотки статора представляет форму "половину седла", где минимальная температура соответствует f = 50 Гц, а максимальная

f = 5 Гц, Изменение температуры обмотки статора в функции частоты нелинейное.

Осуществляя перевод из натуральной величины координат температуры в отО11 носительное Иц = — и аппроксимируя ион кривую нагрева для Мс = const, получаем эмпирическое выражение температуры об1700673 ния, расширяет функциональные возможности устройства, так как осуществляется косвенное измерение температуры статорной обмотки электродвигателя с большим быстродействием. а также автоматическое поддержание температуры в допустимых значениях. Данное изобретение может применяться для измерения и поддержания температуры частотно-регулируемых погружных электродвигателей, сЬормула изобретения

Составитель Г.Ермаков

Техред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор M.ßíêoBè÷

Заказ 4473 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 мотки статора для всего диапазона регулирования частоты (f = 5 — 50 Гц)

„э тн

Оц=1 —, fp

5 где ٠— температура обмотки статора в текущей частоте в относительных единицах;

fH u fp — значения номинальной и регулируемой частоты, Сформированный сигнал на выходе 10 функционального преобразователя 12 .г

i r У вЂ” поступает на устройство 6 сравне1», ния и сравнивается с сигналом блока 15 опорного напряжения. С этого блока 15 в устройство 6 сравнения подается сигнал i r, 2 который соответствует номинальному значению температуры обмотки статора электродвигателя (f = 50 Гц; i = 4; U = U и), и поэтому опорное напряжение 00 = 4 г для каждого электродвигателя вычисляется строго по паспортным данным. Причем значение r 13 выбирается таким образом, чтобы

2 сигналы, поступающие с выхода блока 15 опорного напряжения и усилителя интегратора 1 „и ри номинал ьном значении температуры двигателя должны быть равны. В зависимости от требований на превышения температуры обмоток электродвигателя от номинального можно изменить или настроить величину выходного сигнала блока 15 опорного напряжения. В том случае, г н .г 35 когда i г у > i r, разность этих сигналов р н подается на блок 5 задания. Соответственно подается команда на изменение выходных координат (fp, Up).

Таким образом, введение функционального преобразователя, взаимосвязанного с генератором номинальной частоты выходом канала регулирования частоты и уст- 45 ройством сравнения, к входу которого подключен выход блока опорного напряжеУстройство для поддержания допустимой температуры частотно-регулируемого электродвигателя, содержащее усилитель, блок задания выходных параметров преобразователя частоты, вход которого соединен с выходом блока сравнения, к первому входу которого подключен выход блока опорного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит датчик максимального тока, предназначенный для включения в одну из фаз статорной обмотки электродвигателя, генератор номинальной частоты, резистор и функциональный преобразователь, при этом выход последнего соединен с вторым входом блока сравнения, а к его первому входу через параллельно соединенный резистор подсоединен выход усилителя, который выполнен интегрирующим, а к второму подсоединен генератор номинальной частоты, выход датчика максимального тока соединен с входом усилителя, а выходы блока задания выходных параметров преобразователя частоты — с соответствующими входами вновь введенного преобразователя частоты. предназначенного для включения в силовую цепь питания электродвигателя через соответствующие схемы регулирования напряжения и частоты, при этом один из выходов схемы регулирования частоты соединен с третьим входом функционального преобразователя.