Устройство для управления асинхроннымтрехфазным электродвигателем

 

Саюэ Сееетскнк

Сецнаанстичвскнк

Рееиублмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВИЛЬСТВУ о>813638 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 180679 (23) 2781266/24-07

«я)м. к.

HP 1/40 с присоединением заявки Йо

Государственный комнтет

СССР оо делам юзобретеииа а открытей (23) Приоритет

Опубликовано150381. Бюллетень HB 10

Дата опубликования описания 25 ° 03 ° 81

{53) УДК 621. 313. .333(088.8) (72) Авторы изобретения

И.Я.Браславский, A.М.Эюзев и Л.П.К

МЮЗИК 6

ТЕК" ео11,А

Уральский ордена Трудового Красного Зн политехнический институт им. С.М.Киров а ! (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ТРЕХФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электро технике, а именно к полупроводниковому управлению асинхронным электроприводом и может быть использовано для пуска и торможения асинхронных трехфазных электродвигателей с нереверсивными регуляторами напряжения в статорных цепях.

Известно устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем, содержащее реверсивный вентильный пускатель, выполняющий одновременно роль регулятора напряжения, блоки управления вентилями, включающие в себя фазосмещающее устройство и распределитель импульсов, триггеры режима работы двигателя с цепями запуска и логическую часть, состоящую из элементов

И-НЕ и И, обеспечивающих определенную последовательность переключения триггеров при изменении режима работы двигателя (1).

Данное устройство пригодно для управления как реверсивным, так и нереверсивным асинхронным электроприводом, требующим электрического торможения. Однако применение этого устройства для управления нереверсивным электроприводом приводит к необходимости использования всех вентилей реверсивного тиристорного пускателя, вызывает увеличение веса, габарита и стоимости устройства управления двигателем, и в конечном счете — снижает его надежность.

Кроме того, в устройстве не предусмотрено автоматическое отключение двигателя от сети при его остановке, что ухудшает тепловой режим работы машины и также снижает надежность работы электропривода.

Цель .изобретения - повышение надежности злектропривода, управля15 емого полупроводниковым регулятором напряжения, за счет обеспечения электрического торможения двигателя без использования дополнительных вентилей с автоматическим от20 ключением тока двигателя после его остановки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено датчиком ЭДС двигателя, подключенным к статорной обмотке, двумя реле ЭДС и генератором прямоугольных импульсов, причем вход датчика ЭДС соединен со входами реле ЭДС, выход первого реле ЭДС

30 соединен со входом установки нуля

82.36 38 н50 первого триггера, выход второго реле ЭДС соединен со входом установки нуля второго триггера, генератор прямоугольных импульсов соедиНен с распределителем управляющих импульсов через последовательно соединенные элементы И-НЕ и И, при- чем выход первого триггера подключен ко второму входу элемента И- IE, выход второго триггера подключен ко второму входу элемента И, а выход . третьего триггера подключен к распределителю управляющих импульсов и входу установки единицы первого триггера.

Введение датчика ЭДС двигателя с двумя реле ЭДС,воздействующими на входы установки нуля первых двух триггеров, совместно с использованием генератора прямоугольных импульсон, связанного со входом распределителя управляющих импульсов через последовательно соединенные элементы И-НЕ и И, позволяет реализовать торможение двигателя.

При этом генератор прямоугольных импульсов, синхронизированных с напряжением сети, обеспечивает в начале процесса торможения снижения частоты коммутации вентилей, образующих однапалупериодную схему выпрямления, до величины Ъ где f — частота коммутаций вентилей; fo — частота напряжения сети;

n — целое число, больше единицы.

Реле ЭДС, величина которой зависит ат частоты вращения двигателя, переключают триггеры таким образам, что при снижении скорости двигателя до половины синхронной скорости происходит восстановление частоты коммутации вентилей до частоты сети, а при полной остановке двигателя — отключение его ат сети.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из нереверсивного тиристарного регулятора 1 напря>кения, содержащего три пары встречно-параллельно соединенных вентиля, включенных последовательно статорным обмоткам двигат ля. При пуске двигателя открываются все шесть тиристорав регулятора, а при торможении только первый и четвертый тиристоры, образующие однополупериодный выпрямитель линейного напряжения.

Отпирающие импульсы поступают на тиристоры от выходных усилителей распределителя 2 импульсов. В свою очередь в распределитель импульсов поступают синхронизированные с напряжением сети и сдвинутые на угол запускающие импульсы от фазосмещающего устройства 3 и релейные сигналы от элемента И 4 и триггера 5 пуска двигателя, разрешающие генерацию атпирающих импульсов в режимах пуска и торможения. Углы >С от5

65 крытия вентилей определяются величиной напряжения, поступающего на вход из системы управления скоростью электропривада. Выход триггера б через элемент И-НЕ 7 соединен с первым входом элемента И 4, выход которого подключен к элементу

ИЛИ 8, а ка второму входу элемента

И 4 подключен выход триггера 9. Кроме того, выход тригг ра 5 подключен ко входу установки единицы триггера б, а триггеры 9 и 5 сблокированы между собой. В Устройств. входит датчик ЭДС двигателя 10, к которому подключены релеиные элементы 11 и 12 воздействующие на входи ., тановки нуля триггеров б и 9. Порог срабатывания этих реле настраивается таким образом, чтобы реле 21 включалось при величине ЭДС, соответствующей половинной скорости двигателя, а реле 12 — при нулевом значении ЭДС, то есть, при полной остановке двигателя. Снижение частоты коммутации ве тилей тиристарного регулятора напряжения на начальном участке торможения осуществляется с помо 1ью генератора 13 прямоугольных импульсов, подключенного ко второму входу элемента

И-НЕ 7 и выполняющего роль делителя частоты напряжения сети. Для пуска двигателя и его останова ко входам установки единицы триггеров 9 и 5 под ключены кнопки "Пуск" 14 и "Стоп" 15.

Фаэосмещающее устройства и выходные усилители распред лителя импульсов выполняются по любой известной схеме. В качестве датчика ЭДС используется трансформатор напряжения с выходным фильтрам, подключенный к статорной обмотке двигателя, обесточенной при торможении. В распределитель импульсов входят элементы И и

ИЛИ, обеспечивающие прохождение запускающих импульсов oz. фазосмещающего блока на входы всех выходных усилителей.

Устройства функционирует следующим образом.

В исходном палаженки все триггеры находятся в состоянии логического "О", следовательно, в распределитель импульсов не поступают разрешающие команды на генерацию управляющих импульсов и тиристоры находятся в закрытом состоянии, а двигатель отключен ат сети. На выходах релейных элементов присутствует логическая "1".

При пуске двигателя триггер 5, а вслед эа нкм к триггер б с помощью кнопки 14 устанавливаются в состояние логической "1", при которой становится возможным прохождение запускающих импульсов от фазосмещающего устройства 3 через элементы И на входы всех выходных усилителей распределителя 2 импуль"ов, что приводит к открытию ти813638 ристоров тиристорного коммутатора

1 и подключение двигателя ы сети.

Одновременно с открытием тиристоров найряжение, прикладываемое к двигателю, поступает и на вход датчика ЭДС 10, что вызывает переключение релейных элементов из состояния логической "1" в "0".

При торможении двигателя триггер

9 с помощью кнопки 15 переключается в состояние логической "1", что приводит к установке триггера 5 в состояние "0" и подаче через элемент

8 разрешающей команды на генерацию управляющих импульсов выходными усилителями 2. Частота коммутации вентилей тиристорного коммутатора

1 в этом случае определяется частотой следования импульсов, поступающих на второй вход элемента 4 через элемент 7 от генератора 13 импульсов. Протекание выпрямленного тока, содержащего субгармоническую составляющую, по статорным обмоткам двигателя вызывает его замедление, вследствие чего ЭДС наводимая в обесточенной фазе двигателя уменьшается. При снижении ЭДС до величины, соответствующей половинной скорости вращения двигателя (т.е., до напряжения сравнения реле 11 переключается в состояние

"1" и таким образом устанавливает триггер 6 в положение "0". При этом на входах элемента И 4 появляются две логические "1" и тем самым обеспечивается коммутация тиристоров тиристорного коммутатора с частотой сети. Протекание однополупериодного выпрямленного тока по статорным обмоткам двигателя приводит к полной его остановке и спадению ЭДС в отключенной фазе до "0", что контролируется с помощью реле 12.

При переключении реле 12 в состояние "1" происходит установка тригге ра 9 в положение "0", вследствие чего прекращается генерация управляющих импульсов, двигатель отключается от сети и схема приходит в исходное состояние.

Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным трехфазным электродвигателем, содержащее полупроводниковый регулятор напряжения в фазах статора электродвигателя, фаэосмещающий блок с распределителем управляющих импульсов, три триггера с цепями запуска и логические элементы И-НЕ и И

Р о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно снабжено датчиком

ЭДС, подключенным к статорной об20 котке, двумя реле ЭДС и генератором прямоугольных импульсов, причем вход датчика ЭДС соединен со входами реле ЭДС, выход первого реле

ЭДС соединен со входом установки нуля первого триггера, выход второго реле ЭДС соединен со входом установки нуля второго триггера, генератор прямоугольных импульсов соединен с распределителем управляющих импульсов через последовательно соединенные элементы И-НЕ и И, причем выход первого триггера подключен ко входу элемента И-НЕ, выход второго триггера подключен ко второму входу элемента И, а выход третьего триггера подключен к распределителю управляющих импульсов и входу установки единицы первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 657551, кл. Н 02 Р 1/40, 12.01.77.

813638

Г

Составитель E.Ïåðåüûñëîâà

Редактор Е.Дорошенко йехред A. Ач

Корректор М.лароши

Подписное

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

Заказ 790 72 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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