Электропривод с однофазным питанием многофазного асинхронного электродвигателя

 

ОПИСАНИ"-6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

t

-.1(АЙ е

Союз Советских

Соцмалистических

Республик

„;;coho 4o

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Н 02 P 1/44 (22) Заявлено 05.07,77 (2! ) 2504973/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15 10 79. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 18 10 79

Государственный коинтет

СССР по делам нзобротеннй н открытой (53) УДК 6 2-83:

:621.313. . 333-581 (08 8. 8 ) (72) Авторы изобретения

В. П. Хорошилов, В. М. Грико, В. П, Щепочкин и В. М. Ткачев

Ивановский энергетический институт имени B. И, Ленина (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С ОДНОФАЗНЫМ ПИТАНИЕМ

МНОГОФАЗНОГО ACHHXPOf-! НОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротех нике, в частности к электрооборудованию частотно-регулируемых электроприводов.

Известен электропривод с трехфазным асинхронным двигателем при питании от однофазной сети (l). В указанной схеме предусмотрено применение трех симисторов, один из которых используется для присоединения одной обмотки асинхронного двигателя (АД) к одному зажиму источника тока. Два других.симистора при реверсировании АД подключают фазосмещаю щий конденсатор соответственно ко второй и третьей обмотке, которые евоими другими зажимами соединены. со вторым зажимом источника тока.

При регулировании угла включения вентилями возникает погрешность включения, приводящая к снижению надежнос« ти схемы и неопределенности направления вращения ротора электродвигателя при реверсе. Неопределенность направления вращения ротора при реверсе или при пуске наступает потому, что асинхронный двигатель оказывается включенным на две фазы в силу несимметричного пита ния вращающееся поле статора получает.ся не круговое, а эллиптическое.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электропривод, содержащий многофазный асинхронный двигатель, встречно-параллельно соединенные тиристоры в цепи питания, фазосмещающий конденсатор, ключ управления реверсом и систему управления углами включения тиристоров (21. а

Реверсирование, двигателя по этой схеме осуществляется изменением угла зажигания тириетора.

Схема обладает теми же недостатками, так как не устраняется неопределенность вращения электродвигателя, что снижает надежность работы электропривода. 1

Целью настоящего изобретения являет-. ся повышение надежности за счет исклк

3 6920 чения- неопределенности вращения электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривоц введены датчики тока, t установленные в двух фазах, блок асимметрии фазных токов и блок реверса, причем выходы датчиков тока подключены к входам блока асимметрии фазных токов, выход которого подключен к одному из иходов блока реверса, со вторым входом последнего соеди- О нен ключ управления реве рсом, а выходы бло-, ка реверса подключены к системе уцравления углами включения тиристоров.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена функцио,нальная схема управления и регулирования 3-х фазным асинхронным двигателем при питании от однофазной сети; на фиг., 2 показаны временные диаграммы, пояс- няющие принцип работы схемы.

Электроприиод включает в себя два блока логики 1 и 2, узел синхронизации

3 с двумя выходными частотами $ и 2Х, генератор пилообразйого напряжения 4, 25 диа компаратора 5 и 6, управляемый делитель частоты 7, блок модуляции вы- ходного напряжения 8. Блоки логики 1 и 2 соединены с уйравляющими электро- . дами встречно-параллельно соединенных тиристоров 9 и 10, которые включены на фйльтрующий конденсатор 11 и соединены через фазосмещающий" конденсатор.12 с асинхронным двигателем 13. Блок разделения сигналов управления 14 совместно с узлами стабилизации заданной скорости 15 и 16 соединены с двумя первыми входами блоков сравнения напряжения 17 и 18, на другие два входа укаэанных блоков 17 и 18 подключены сигналы с блока реверса 19, вход кото.рого соединен через блок асимметрии фаэных токов 20 с датчиками фазных

1 токов 21 и 22-асинхронного двигателя

13. Ключ управления реверсом 23 подключен ic одному из входов блока реверса 19. Блок логики 1, компаратор 5, блок сравнения напряжения 17 и блок логики 2, компаратор 6, блок сравнения напряжения 18 образуют систему управ-" ления тиристорами 9 и 10.

В схеме электропривода устраняется неопределенность вращения, так как сигнал асимметрии фаэных токов поступает иа первый вход блока реверсе, а на вто- у рой вход блока реверса почается сигнал управления реверсом ц р с помощью

1 ключа управления 23. Выходные сигналы от блока реверса поступают на первый и

40 4 второй входы блоков сравнения 17 и 18 системы управления 24. В системе происходит формирование управляющих импульсов для тиристоров 9 и l 0 в функции степени асимметрии фазных токов AL1, величины скорости вращения и ее знака, управления направления вращения U p

У

Постоянный ток, возникающий в резуль-. тате асимметричнрго управления тиристорами, протекает по двум фазам АД и соз. дает подмагничивание магнитной цепи АД, тем самым меняются параметры АД и фаэовые углы между токами. Величина емкости конденсатора 12 не меняется во всем диапазоне регулирования и управления. Кроме того, при реверсе создается вынужденное динамическое торможение

АД, облегчающее изменение направления вращения под действием сигнала Ор.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы, поясняющие принцип формирования выходного напряжения регулируемой частоты и амплитуды при коэффициенте леления делителем 7 входной частоты (сети), равном шести. На фиг. 2 приняты следующие обозначения; а — импульсы синхронизации частотой 2 1, необходимые для запуска генератора 4; б - импульсы синхронизации частотой, необходимые для согласованной работы логических блоков 1 и 2 (положительные импульсы управляют блоком логики 1, а условно отрицательные импульсы управляют блоком логики 2), в — импульсы пилообразного напряжения от генератора 4; r — импульсы упраиляемого делителя частоты

7; д — импульсы модулирующего напряжения от блока модуляции 8 е - импульсы на выходе блоков логики 1 и 2 жкривая мгновенного значения напряжения на конденсаторе 11 при отключенном напряжении управления реверсом от входа блока реверса 19 з,к — импульсы на входе блоков логики 1 и 2, содержащие в своей информации сигнал управления реверсом. и,л — мгновенные зна- чения напряжений на конденсаторе 11 при различных по знаку напряжениях управления реверсом UpИспользование дополнительных элементов и схеме электропривода - датчиков тока, блока асимметрии фазовых токов и блока задания реверса — позволяет,вопервых исключить неопределенность направлейия вращения ротора электродвигателя, а тем самым повысить надежность работы электропривода при ревер5 60 се, и во-вторы1 автоматизировать процесс управления пуском и реверсом скЪрости АД.

Формула изобретения

Электропривод с однофазным питанием многофазного асинхронного электродвигателя, содержащий встречно-параллельно соединенные тиристоры в цепи питания, фазосмещаняпий конденсатор, клыч управления реверсом и систему управления углами включения;гиристоров, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет исключения неопределенности вращения электродвигателя, s электропривод введены датчики тока, установленные в двух фазах электродвигателя, блок асимметрии

2040 6 разных токов и блок реверса, причем выходы датчиков тока подключены к входам блока асимметрии фазных токов, выход которого подключен к одному из входов блока реверса, со вторым входом последнего соединен ключ управления реверсом, . а выходы блока реверса подключены к

1 системе управления углами включения тиристоров.

1О

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции hb 2144947, кл. Н 02 Р 1/00, 1073.

2. Миловзоров В. И. Бесконтактное регулирование скорости электрических исполнительных уст„- ойств - М., Энергия >

1966, стр. 39 45 (прототип).

Составитель В Тарасов

Редактор Q. Мепуришвили Техред C. Мигай Корректор Н. Горват ,Заказ 6237/49 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4