"устройство для переключения статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя со схемы "звезда" на схему "треугольник" и обратно"

 

Использование: для управлени-я трехфазными электродвигателями, нагрузка которых изменяется в широких пределах. Сущность изобретения1 устройство содержит измерители 2 и 3 активной и реактивной мощностей, сумматоры 4 и 5, интегрирующие звенья 6 и 7, пороговые элементы 8 и 9, элементы ИЛИ и ЗАПРЕТ 10 и 11 и управляемый переключатель 14, коммутирующий статорную обмотку АД 1. Устройство позволяет более точно осуществлять контроль и отработку нагрузки АД за счет введения цепи коррекции по уровню потребляемой реактивной мощности, исключить ложное срабатывание переключателя 14 при кратковременных набросах нагрузки $а счет использования двух параллельных цепей с интегрирующими звеньями б и 7 и пускать АД по схеме Звезда, что повышает надежность и экономичность электропривода 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884996/07 (22) 23.11.90 (46) 23,07.92, Бюл, ¹ 27 (71) Московский энергетический институт (72) О.А.Бурунин и Е.С.Московская (56) Авторское свидетельство СССР

N 1099367, кл. Н 02 P 1/32, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1422345, кл, H 02 P 1/32, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

СТАТОРНОЙ ОБМОТКИ ТРЕХФАЗНОГО

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

С0 СХЕМЫ "ЗВЕЗДА" НА СХЕМУ "ТРЕУГОЛЬНИК" И ОБРАТНО (57) Использование: для управления трехфазными электродвигателями, нагрузка которых изменяется в широких пределах.

„„SU „„1750012А1

Сущность изобретения: устройство содержит измерители 2 и 3 активной и реактивной мощностей, сумматоры 4 и 5, интегрирующие звенья 6 и 7, пороговые элементы 8 и 9, элементы ИЛИ и ЗАПРЕТ 10 и 11 и управляемый переключатель 14, коммутируюший статорную обмотку АД 1. Устройство позволяет более точно осуществлять контроль и отработку нагрузки АД за счет введения цепи коррекции по уровню потребляемой реактивной мощности, исключить ложное срабатывание переключателя 14 при кратковременных набросах нагрузки за счет использования двух параллельных цепей с интегрирующими звеньями 6 и 7 и пускать

АД по схеме "Звезда", что повышает надежность и экономичность электропривода, 1 ил.

1750012

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления трехфазными "электродвигателями, нагрузка которых изменяется в широких пределах.

Известно устройство для управления асинхронным электродвигателем, содержащее коммутаторы включения статорной обмотки электродвигателя звездой .и треугольником, задатчик контролируемого параметра, датчик напряжения питающей сети, нелинейный функциональный преобразователь, элемент сравнения, пороговый элемент, три элемента ИЛИ, три элемента

И, два элемента И-НЕ, два элемента ЗАПРЕТ, три элемента задер>кки, одновибратор, блок выбора режима работы, Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные возмо>кностью использования исключительно в случае медленно изменяющейся нагрузки, - сложность и неконкретность схемы построения.

Известно устройство для переключения фаз сгэторной обмотки асинхронного электродвигателя по схеме "Треугольник" нэ схему "Звезда", содержащее измеритель активной мощности, интегратор, сумматор, два пороговых элемента, одновибратор, элемент ИЛИ вЂ” HF, триггер, управляемый пере кл юч а тел ь.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность, обусловленная приходом сигнала на переключение двигателя по схеме "Треугольник" по обоим входам триггера (что вызывает сбои в работе схемы), переключениями в схеме при кратковременных набросах мощности, . пуском электродвигателя по схеме "Треугольник", что вызывает большие пусковь|е токи, электродинамические усилия, ненадежность схемы запуска одновибратора (пологий фронт сигнала с измерителя активной мощности).

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для переключения статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя со схемы "Звезда" на схему

"Треугольник"„содержащее измеритель активной мощности, интегрирующее звено, одновибратор, логический элемент ИЛИ, два пороговых элемента и управляемый переключатель, причем выход интегрирующе.го звена соединен с одним входом первого сумматора, выход которого соединен с входом первого порогового элемента, выход второго порогового элемента соединен с од40 которого соединен с входом порогового элемента 8. Выходы пороговых элементов 8 и 9 соединены с входами элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ 11, Инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 11 соединен с выходом одновибратора 13, à его выход — с одним информационным входом управляемого переключателя 14, другой информационный вход которого соединен с входом одновибраторэ 13 и выходом ключа 12 управления;

Энергетические входы управляемого переключателя 14 соединены с трехфазной питающей сетью, а его энергетические выходы— с выводами статорной обмотки АД 1.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с измерителей 2 и 3 активной и реактивной мощностей поступают на вход сумматора 4, на выходе которого появляется сигнал 0(т), пропорциональный

30 ним входом элемента ИЛИ, дополнительно введены измеритель реактивной мощности, интегрирующее звено, второй сумматор, логический элемент ЗАПРЕТ и ключевой элемент, входы второго сумматора соединены с выходами измерителей активной и реактивной мощностей, а выход — с входами интегрирующих звеньев и входом второго порогового элемента, выход второго интегрирующего звена соединен с другим входом первого сумматора, выход первого порогового элемента соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом логического элемента ЗАПРЕТ, инверсный вход логического элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом одновибратора, а выход — с одним информационным входом управляемого переключателя, другой информационный вход которого соединен с входом одновибратора и выходом ключевого элемента.

На чертеже приведена блок-схема устройства, Устройство для переключения статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя (АД) 1 содержит измерители 2 и 3 активной и реактивной мощностей, два сумматора 4 и 5, два интегрирующих звена 6 и 7, два пороговых элемента 8 и 9, логический элемент ИЛИ 10, логический элемент ЗАПРЕТ 11, ключевой элемент 12, одновибратор 13, управляемый переключатель 14. Выходы измерителей 2 и

3 активной и реактивной мощностей соединены с входами сумматора 4, выход которого соединен с входами интегрирующих звеньев 6 и 7 и входом порогового элемента

9, Выходы интегрирующих звеньев 6 и 7 соединены с входами сумматора 6, выход

1750012

U(t) - К1Р(Кз,0Л)+ KgQ(Kg,U,t), где P u Q — действующие значения активной и реактивной мощностей;

Кз — коэффициент загрузки АД;

U — действующее значение напряжения на вводах переключателя АД;

К1 и К2 — коэффициенты, задаваемые алгоритмом регулирования режимом электропотребления АД, например K> = 1, K2 = Кип

= 0,02 — 0,12 кВт/квар — коэффициент использования потерь, Этот сигнал поступает на вход порогового элемента 9 непосредственно, а на вход порогового элемента 8 — через интегрирующие звенья 6 и 7 и сумматор 5. Интегрирующие звенья 6 и 7 имеют различные постоянные времени, поэтому в первый момент при быстром изменении сигнала U(t) =

f(P,Q) сигналы на их выходе одинаковы, поэтому на выходе сумматора 5 сохраняется сигнал, равный нулю, что защищает АД 1 от ложного срабатывания переключателя 14 при кратковременных набросах Р и Q. Затем, в зависимости от скорости и продолжительности изменения сигнала U(t) = f(P,Q) соотношения между постоянной времени интегрирующих звеньев 6 и 7, на их выходах появляются неодинаковые сигналы, в резул ьтате на выходе сумматора 5 появляется разностный сигнал, подаваемый на вход порогового элемента 8, который срабатывает при превышении его порога срабатывания;

Пусть к энергетическим входам управляемого переключателя 14 приложено трехфазное питающее напряжение 3 U А,В,С.

При замыкании ключа 12 управления разрешается работа управляемого переключателя 14. Одновременно одновибратор 13 формирует импульс высокого уровня заданной длительности, который подается на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 11. На его выходе устанавливается сигнал "Лог.О", который поступает на вход Х управляемого переключателя 14. Переключатель 14 под.ключает АД 1, к сети по схеме "Звезда".

Длительность импульса, формируемого одновибратором 13, определяется временем разгона АД 1 по схеме "Звезда".

По окончании импульса одновибратора

13 на инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 11 устанавливается сигнал "Лог,О", разрешающий передачу информации с выхода элемента ИЛИ 10 на вход X переключателя 14.

С этого момента в зависимости от величины сигнала U(t) = f(P,Q) и скорости его нарастания, автоматически выбирается режим работы АД 1 по схемам "Звезда" или

"Треугольник", Если сигнал U(t) = f(P,Q) превышает порог срабатывания элемента 9 или имеет достаточно высокую и продолжительную скорость нарастания, вызывающую срабатывание порогового элемента 8, на выходе элемента ИЛИ 10, входе управляемого пере5 ключателя 14 устанавливается сигнал

"Лог,1". Переключатель подключает АД 1 к сети по схеме "Треугольник".

Если же сигнал U(t) = f(P,Q) не превышает порог срабатывания элемента 9 или име10 ет недостаточно высокую скорость или продолжительность нарастания, на выходе элемента ИЛИ 10, входе X управляемого переключателя 14 сохраняется сигнал

"Лог,О" и АД остается подключенным к сети

15 по схеме звезда, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет более точно осуществлять контроль и отработку нагрузки АД за счет введения цепи коррекции по уровню по20 требляемой им реактивной мощности, исключить ложное срабатывание переключателя при кратковременных выбросах, пускать двигатель по схеме "Звезда", ограничивающей броски пускового

25 тока, что повышает надежность и экономичность электропривода;

Формула изобретения

Устройство для переключения статор30 ной обмотки трехфазного асинхронного электродвигателя со схемы "Звезда" на схему "Треугольник" и обратно, содержащее измеритель актйвной мощности, первое интегрирующее звено, первый сумматор, од35 новибратор, логический элемент ИЛИ, два пороговых элемента и управляемый переключатель, выход йнтегрирующего звена соединен с одним входом сумматора, выход которого соединен с входом первого поро40 гового элемента, выход второго порогового элемента соединен с одним входом логического элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, в него дополнительно вве-45 дены измеритель реактивной мощности, второе интегрирующее звено, второй сумматор, логический элемент ЗАПРЕТ и клю чевой элемент, входы второго сумматора соединены с выходами измерителей активной и реактивной мощностей. а выход — с

50 входами двух интегрирующих звеньев и входом второго порогового элемента, выход второго интегрирующего звена соединен с другим входом первого сумматора, выход первого порогового элемента соединен с

55 другим входом логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом . логического элемента ЗАПРЕТ, инверсный вход логического элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом одновибратора, а выход — с

1750012

Составитель Е.Перемыслова

Техред М,Моргентал . Корректор O.Ципле

Редактор Е,Папп

Заказ 2602 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 одним информационным входом управляемого переключателя, другой информационный вход которого соединен с входом одновибратора и выходом ключевого элемента.