Спосіб керування асинхронним електродвигуном з фазним ротором і пристрій для його здійснення

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемно-транспортных машин, волочильных станов и других подобных про изводствениых механизмов. Целы тения является повышение надежности м качества управления. Запуск электродвигателя с фазным ротором осуществляют за счет ступенчатого и плавного регулмровзния тока ротора посредством шунтирования секций реостата т плавного изменений угла включения тиристоров управляемого выпрямителя, включенных в роторную цепь. Для достижения указанной цели при ступенчатом изменении секционированного резистора осуществляют коррекцию сигнала управления, под воздействием которого происходит запуск двигателя, изменяя его AR21 на Ур| =—о положном его изменению, где R2f - полное сопротивление фазы ротооной цепи до 1-го изменения секционированного резистора, AR21 - сопротивление 1-й секции секционированного резистора. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к зяектротехнике водах подъемно-транспортных волочмпьных станов н других подобных про напряжения заданий частоты вращения Цель изобретения - повышение надежностм и качества управления за счет исключенмя пиков момента На фиг.1 приведена структурная схема устройства для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором; на фиг.2 - структурная схема блока коррекции тель 2, соединенный силовим входом с зажимами для подключения збмотки ротора электродвигателя 1, а выходом - с резистором 3, секционированным N чирзвлаемышл ключевыми элементами 4, датчик 5 ЭДС скольжения, блок 6 управления мостового выпрямителя, элемент 7 сравнения, блок 8 ным электродвигателем 1 с фазным ротором 1683165 задания частоты вращения, нуль-орган 9, нулевого значения осуществляют шунтироблок 10 управления ключевыми элементавание секций добавочного резис.ора, вклюми, формирователь 11 импульсов управлеченного также в цепь ротора. ния ключевыми элементами, блок 12 Одновременно с шунтированием промзводифференцирующих цепей, схему 13 логи- 5 дят ступенчатую коррекцию напряжения заческого суммирования, схему 14 совпадедзния в направлении, противоположном его ния и блок 15 коррекции напряжения изменению, с целью компенсации возмущезадания частоты вращения, ния, вносимого скачкообразным изменением сопротивления секционированного Датчик 5 ЭДС скольжения входом связан с цепью ротора электродвигателя 1, а 10 резистора за счет адекватного, но противовыходами - с соответствующими опорными пложного изменения состояния параметривходами блока 6 управления мостового выческого регулятора. прямителя и с информационным входом Устройство для управления асинхронэлемента 7 сравнения, задающий вход котоным электродвигателем с фазным ротором рого подключен к выходу блока 8 задания 15 работает следующим образом. частоты вращения. Выход элемента 7 сравНа статор неподвижного электродвиганения соединен с управляющим входом теля 1 подается напряжение питающей себлока 6 управления мостовым выпрямитети, в результате чего на фазном роторе лем и входом нуль-органа 9, выход которого появляется напряжение, которое через соединен с входом блока 10 управления 20 трансформатор 18 датчика 5 ЭДС скольжеключевыми элементами. Формирователь 11 ния поступает на входы генератора 19 пилоимпульсов управления ключевыми элеменобразного напряжения блока 6 управления тами подключен к управляющим элементам мостовым выпрямителем. На выходе гене4. Выход блока 6 управления мостовым выратора 19 формируются напряжения пилопрямителем соединен с входом управления 25 образной формы, находищеся в фазе с мостового выпрямителя 2, а дополнительнапряжением обмоток ротора, которые подные выходы блока 6 управления через блок аются в формирователь 20 импульсов, где 12 дифференцирующих цепей и схему 13 сравниваются с выходным сигналом элелогического суммирования соединены с 30 мента 7 сравнения. В момент их равенства другим входом схемы 14 совпадения. Выхоформируются импульсы, отпирающие тириды блока Юуправления ключевыми элеменсторы управляемого мостового выпрямитетами соединены с одним входом схемы 14 ля 2. Таким образом, угол управления совпадения и со входами блока 15 корректир' ".торами выпрямителя 2 пропорционации напряжения задания, выход которого 35 лен напряжению, поступающему с элемента подключен к дополнительному входу блока 7 сравнения. 8 задания частоты вращения. Выходы схемы В момент подачи напряжения на статор 14 совпадения соединены с соответствуюэлектродвигателя 1 этот угол максимален, щими входами формирователя 11 импульчто обеспечивает запертое состояние упсов управления ключевыми элементами. 40 равляемого мостового выпрямителя 2, а слеБлок 15 коррекции напряжения задания довательно, и отсутствие крутящего (фиг.2) выполнен в виде последовательно момента на валу электродвигателя. соединенных блока 16 времязадающих цеС началом монотонного изменения выпей и управляемого ключа 17, выход котороходного напряжения блока 8-задания часто- го образует выход блока 15 коррекции 45 ты вращения происходит уменьшение , напряжения задания, входы которого образо- • напряжения на выходе элемента 7 сравнеь ваны входами блока 16 времязадающих цепей. ния, что влечет за собой смещение импульСпособ управления асинхронным двисов управления тиристоров мостового гателем с фазным ротором позволяет реаливыпрямителя 2 в сторону точки естествензовать плавный пуск без рывков и качков в 50 ной коммутации, т.е. его постепенное отдиаграмме моментов в соответствии с гракрытие, и, вместе с тем, приводит к росту фиком изменения напряжения задания. тока в фазах обмотки ротора, что обеспечиПри этом полностью используются возможвает увеличение крутящего момента на ваности параметрического регулятора, осущелу. Нарастание крутящего момента ствляющего плавное изменение 55 продолжается до трогания с места ротора сопротивления в цепи ротора. При пуске электродвигателя 1, а затем происходит его благодаря монотонно изменяющемуся наразгон с темпом, определяемым блоком 8 задания частоты вращения. . пряжению задания происходит плавный рост момента двигателя за счет уменьшения Угол управления мостовым выпрямитезначения сопротивления в роторной цепи. лем 2 достигает нулевого значения когда При достижении данным сопротивлением ' напряжение на выходе элемента сравнения 1683165 7 становится равным нулю, что приводит к формированию на выходе нуль-органа 9 напряжения высокого уровня, поступающего на вход блока 10 управления ключевыми элементами. В результате на его соотве^ствующем выходе формируется сигнал отпирания очередного тиристорного ключевого элемента 4, шунтирующего соответствующую секцию резистора 3. Этот сигнал поступает на входы схемы 14 совладения и блока 15 коррекции напряжения задания, где подается непосредственно на одну из дифференцирующих цепей, входящих в состав блока 16 времязадающих цепей (фиг.2) В результате на вход управляемого ключа 17 блока коррекции напряжения задания поступаетуправляющий импульс вполне определенной длительности, что приводит к кратковременному его отпиранию, обеспечивая необходимую коррекцию выходного напряжения блока 8 задания частоты вращения за счет дозированного разряда емкости интегратора, входящего в его состав. 5 10 15 20 Изменение в результате осуществленной коррекции выходного напряжения бло- 25 ка 8 задания приводит к возрастанию напряжения на выходе элемента 7 сравнения, что влечет за собой рост угла управления тиристорами мостового выпрямителя 2. С появлением очередного управляющего 30 импульса на выходе формирователя 20, поступающего как на управляющий вход мостового выпрямителя 2, так и на блок 12 дифференцирующих цепей, на выходе последнего возникает импульс напряжения, 35 воздействующий через схему 13 логического суммирования на схему 14 совпадения, что вызывает формирование импульсов напряжения на тех ее выходах, на соответствующие входы которых поданы 40 разрешающие напряжения со стороны блока 10 управления ключевыми элементами. Эти импульсы усиливаются формирователем 11 импульсов управления и подаются на ключевые элементы 4. При этом состояние 45 ранее включенных элементов 4 не меняется, а переходит в проводящее состояние ключевой элемент, шунтирующий очередную секцию резистора 3. Благодаря осуществленной к этому мо- 50 менту коррекции выходного напряжения блока 8 задания, повлекшей за собой подзапирание мостового выпрямителя 2 (т.е. уменьшение эквивалентного сопротивления, включенного в роторную цепь), ток в 55 роторной цепи, а следовательно, и момент электродвигателя 1 будут сохранены на прежнем уровне. Таким образом, производя одновременно с шунтированием секций резистора изменение то~ей и гкему лотем, что, с целью повышения надежности и гического суммировани соединены с другим качества управления за счет исключения пивходом схемы совпадения, выходы которой ков момента, в него введены блок диффесоединены с соответствующими входами ренцирующих цепей, схема логического формирователя импульсов упразления клюсуммирования, схема совпадения и блок чевыми элементами. коррекции напряжения задания частоты вращения, а блок управления мостовым выпрямителем выполнен с дополнительными 2. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е выходами и блок задания частоты вращения с я тем, что блок коррекции напряжения - с дополнительным входом, выходы блока 10 задания частоты вращения выполнен в виде управления ключевыми элементами соедипоследовательно соединенных блока нены с одними входами схемы совпадения времязадающих цепей и управляемого и входами блока коррекции напряжения заключа, выход которого образует выход дания, выход которого соединен с дополниблока коррекции напряжения задания чательным входом блока задания частоты 15 стоты вращения, входы которого образовращения, дополнительные выходы блока ваны входами блока времязадающих управления мостовым выпрямителем через цепей 1683165 счі Редактор А Козориз Составитель С. Позднухов Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая Заказ 3421 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, уя.Гагарина, 101