CS208250B1 - zapojení na cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů - Google Patents

Abstract

Zapojení pro cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů vyznačené tím, že ke svorkám třífázové sítě je připojeno statorové vinutí asynohroního elektromotoru, přičemž mezi druhé vývody prvního a druhého resp. druhého a třetího statorového vinutí jsou připojeny polovodičové řízené spínače spojené paralérně β bloky přepětové ochrany. Mezi druhé vývody prvního a třetího statorového vinutí je připojeno porovnávací napětí pomocných spínačů, spojených přes řídící integrované obvody jednak a druhým vývodem druhého statorového vinutí a jednak s řídícími vstupy polovodičových řízených spínačů. K řídícím integrovaným obvodům jsou připojeny bloky pro řízení fázového posuvu a bloky pro řízení zisku, zatímco k řídícím vstupům pomocných spínačů jsou připo-r jeny výstupy zdroje řídících Impulsů.

Description

(54) zapojení na cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů

Zapojení pro cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů vyznačené tím, že ke svorkám třífázové sítě je připojeno statorové vinutí asynohroního elektromotoru, přičemž mezi druhé vývody prvního a druhého resp. druhého a třetího statorového vinutí jsou připojeny polovodičové řízené spínače spojené paralérně β bloky přepětové ochrany. Mezi druhé vývody prvního a třetího statorového vinutí je připojeno porovnávací napětí pomocných spínačů, spojených přes řídící integrované obvody jednak a druhým vývodem druhého statorového vinutí a jednak s řídícími vstupy polovodičových řízených spínačů.

K řídícím integrovaným obvodům jsou připojeny bloky pro řízení fázového posuvu a bloky pro řízení zisku, zatímco k řídícím vstupům pomocných spínačů jsou připo-r jeny výstupy zdroje řídících Impulsů.

OBR. 1

208 250

208 ^50

Vynález se týká zapojení pro cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů.

'1 ' .'

V doauíl používaných regulačních pohonech,jsou využívány stejnosměrné elktromotory nebe mechanické měniče otáček, kdy při regulaci vznikají energetické ztráty. Běžné a konstrukčně jednoduché asynchronní elektromotory nejsou dosud běžně pro pohony s požadavkem možnosti regulace otáček navrhovány zejména pro značnou složitost regulačních obvodů využívajících regulace změnou kmitočtu napájecí aítě.

fc /

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů, jehož podstatou je, že k první, druhé a třetí svorce napájecí třífázové sítě jsou i

připojeny první vývody statorového vinutí asynchronního elektromotoru a mezi druhý vývod prvního statorového vinutí a druhý vývod druhého statorového vinutí je připojen první polovodičový řízený spínač spojený paralelně a prvním blokem přepěťové ochrany. Mezi druhý vývod druhého statorového vinutí a mezi druhý vývod třetího statorového vinutí je připojen druhý polovodičový řízený spínač spojený paralelně s druhým blokem přepěťové ochrany. Současné jsou k druhým vývodům prvního a třetího statorového vinutí připojeny vstupy porovnávacího napětí prvního a druhéhe pomocného spínače, jejichž výstup je připojen ns blokovací vatup prvního a druhého řídícího integrovaného obvodu spojeného jednak svým nulovým výstupem, a druhým vývodem druhého statorového vinutí a jednak svým řídícím výstupem a ří dícím vstupem prvního a druhého polovodičového řízeného spínače. K prvnímu řídícímu vstupu prvního řídícího integrovaného obvodu je připojen první blok pro řízení zisku a ke druhému řídicímu vstupu prvního řídícího integrovaného obvodu je připojen první blok pro řízení fázového poauvu. K prvnímu řídícímu vstupu druhého řídícího integrovaného obvodu je připojen druhý blok pro řízení zisku a k druhému řídícímu vstupu druhéhe řídícího integrovaného obvodu je připojen druhý blok přo řízení fázového posuvu. K řídícín vstupům prvního a druhého pomocného apínače jeou připojeny výstupy ze zdroje řídících impulzů.

Zapojení pro cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů domluje regulovat plynule otáčky elektromotoru od 0 do 97% jmenovité hodnoty otáček bez nároku, no složité regulační obvody a současně snižuje spotřebu elektrioké energie oproti' klasickým způsobům regulace, zejména a mechanickými měniči otáček. Zapojení dovoluje plynulý rozběh elektromotoru o jeho pozvolné zastavení. Rozsah a přesnost regulace je možné měnit volbou zdroje řídících impulsů. Ke snížení rázů vznikajících při cyklickém spínání je využita snížení statorového napětí fázovým posuvem. Kombinací frekvence řídíeíeh impulzů a úrovně statorového napětí je nožné dosáhnout vyhovujících parametrů pra řadu běžnýoh aplikací pohonu.

Příklad zapojení pra eyklofázovou regulaci asynchronního elektromotoru podle vynálezu je schématicky znázorněn ma připojeném výkrese.

£ K první, druhé a třetí svorce £, §, J třífázové napájecí aítě jsou připojeny první vývody statorového vinutí 1, £, 2 asynchronního elektronetoru. Mezi druhý vývod prvního statorového vinutí 1 a druhý vývod druhého statorového visutí 2 je připojen první polovodičový

208 250 řízený spínač fa opojený paralelně a první· blaken přepěťové ochrany 6. Mezí druhý vývod druhého statorového vinutí 2 a druhý vývod třetího statorového vinutí fa je zapojen druhý polovodičový řízený spínač fa apojený paralelně a druhý· blokem přepětové ochrany fa. K druhý· vývadům prvního 1 a třetího fa statorového vinutí jaou připojeny vstupy porovnávacího napětí prvníhe 12 a druhého 13 pomocného spínače, jejichž výstup je připojen na blakovaeí vstup prvníhe 8 a druhého fa řídícího integrovaného obvodu. Řídící integrované obvody 8, fa jaou spojeny evý· nulevý· výstupem s druhý· vývode· druhého statorového vinutí 2 a svým řídícím výstupe· a řídící· vstupe· prvníhe 4 a druhéhe fa polovodičového řízeného spínače.

K prvnímu řídícímu vstupu prvního řídícího integrovaného obvodu 8 je připojen první blok pra řízení ziaku 15 a ke druhému řídícímu vstupu prvního řídícího integrovaného obvodu 8 je připojen první blok př© řízení fázového posuvu 17. K prvnímu řídícímu vstupu druhého řídícího integrovaného obvodu fa je připojen druhý blok přo řízení zisku 16 a k druhému řídícímu vatupu druhého řídícího integrovaného obvodu fa je připojen druhý blok pro řízení fázového posuvu 18. K řídícím vstupů· prvního 12 a druhého 13 pomocného spínače jseu připojeny výatupy zdreje řídících impulzů 14.

V zapojení pro cyklofázovmu regulaci asynchronních elktromotorů jsou zapojeny řídící integrované obvody 8, fa tak, že řídi polovodičové řízené spínače 4, fa fázově a tí· je doaa^x ženo možnosti změny atatorevéh© napětí na vinutí 1, 2, fa asynchronního elektromoteru.

Současně je využit blokovací obvod řídících integrovaných obvodů 8, fa. Pomocné spínače 12, střídavě propouštějí a blokují vstup porovnávacího napětí na blokovací vatupy integrovaných řídících obvodů 8, fa. Při rozpojených pomocných spínačích 12, 13 je činnost řídícíeh integrovaných obvodů 8, fa blokována a polovodičové řízené spínače £, fa jsou rozpojeny a elektromotor .není buzen. Při sepnutých pomocných spínačích 12, 13 vytvářejí řídící integrované obvody 8, fa zapinaeí impulzy pro řízení polovodičových řízených spínačů £, fa a fázovým posuvem nastaveným úrovní řídícího napětí z bloků pro řízení fázového posuvu 17.

16. K vyrovnání něayme.trie spouštěcích impulzů z řídících integrovaných obvodů 8, fa je využito řízení zisku těchto obvodů pomocí změny porovnávacího napětí nastavením obvodů pre řízení zisku 15. 16. K řízeni otáček elektromotoru je využito setrvačnosti rotujících částí elektromotoru a celé soustavy určené k otáčivému pohybu. Elektromotor je cyklicky spínán a úrovní budícího napětí na statorovém vinutí 1, 2, fa danou nastaveným fázovým posuvem v rozsahu 16(f až 20*. Změnou frekvence řídících impulzů ze zdroje řídících impulzů 14 je měněna četnost spínání pomocných spínačů 12, 13 a tak i doba, po kterou je elektromotor buzen.

Jako zdroj řídícíeh impulzů 14 může být použit dělič kmitočtu, multivibrátor, zpětnovazební porovnávací obvod nebo jiný vhodný stírej. Cyklické spínání elektromotoru popsaným způsobem, při současné úpravě statorového napětí fázovou regulací, dovoluje měnit otáčky rotoru elektromotoru v rozsahu 0 - 97% jmenovité hodnoty otáček. Při eyklofázové regulaci asynchronního elektromotoru je oteplení elektromotoru závislé na nastavených otáčkách a a klesajícími otáčkami stoupá. Proto je při provozování elektromotor trvale a otáčkami sníženými o víme než 50%. nutné daehlazeni externím zdrojem. Oproti mechanickým měničům otáček je snížena spotřeba elektrické energie.

208 250

Cyklofázevé reguleee asynchronních elektromotorů podle vynálezu je nožné peužít v systémech, na niž nejsou kladeny extrémní požadavky. Nejvýhedaější aplikace je u soustav a větší rotující setrvačnou hmotou tak, aby byly vyrovnány rázy vznikající při cyklické· spínání elektromotoru. Přikladen takové aplikace je řízení výkonu ventilátorů zněnou otáček.pákennéhe neynekrenního elektreaeteru. V této aplikaci je i možná jednoduše vyřešit zvýšenou potřebu chlazení elektreaeteru při chodu v obrátkách snížených o více než £0$ oproti jmenovité hodnotě elektromotoru. Další vhodnou aplikací je řízení čerpadel, dopravníků a podobně.

Výhody cyklofázevé regulace, zejména nízké pořizovací náklady a nenáročnost regulátoru v provazu, dovolují jeho použití i v nejrůznějšíeh technologických preceoech.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro cyklofázovou regulaci asynchronních elektromotorů vyznačené tím, že k první, druhé a třetí svorce ( R, S, T ) třífázové napájecí sítě jsou připojeny první vývody statorového vinuti ( 1, 2, 3 ) asynchronního elektromotoru, přičemž mezi druhý vývod prvního statorového vinutí ( 1 ) a druhý vývod druhého statorového vinutí ( 2 ) je připojen první polovodičový řízený spínač ( 4 ) spojený paralelně a prvním blokém ( 6 ) přepělové ochrany, zatímco mezi druhý vývod druhého statorového vinutí ( 2 ) a druhý vývod třetího statorového vinutí ( 3 ) je připojen druhý polovodičový řízený spínač ( 5 ) spojený paralelně s druhýň blokem (7 ) přepělové ochrany, přičemž k druhým vývodům prvního ( 1 ) a třetího ( 3 ) statorového vinutí jaou připojeny vstupy porovnávacího napětí prvniho a druhého pomocného spínače ( 12, 13 ), jejichž výetup je připojen na blokovací vstup prvního g druhého řídícího integrovaného obvodu ( 8, 9 ) spojeného jednak svým nulovým výstupem e druhým vývodem druhého statorového vinutí ( 2 ) a jednak svým řídícím výstupem s řídícím vstpem prvního a druhého polovodičového řízeného spínače ( 4, 5 ), přičemž k prvnímu řídícímu vstupu prvního integrovaného obvodu ( 8 ) je přípojem první blok ( 15 ) pro řízení zisku a ke druhému řídicímu vstupu prvního řídícího integrovaného obvodu ( 8 ) je připojen první blok ( 17 ) pes řízení fázového posuvu, kde k prvnímu řídícímu vstupu druhého řídícího integrovaného obvodu ( 9 ) je připojen druhý blok ( 16 ) pro řízení zisku a k druhému řídicímu vstupu druhého řídícího integrovaného obvodu ( 9 ) je připojen druhý blok ( 18 ) pro řízení fázového posuvu, přičemž k řídícím vstupům prvního a druhého pomocního spínače ( 12, 13 ) jsou připojeny výotupy zdroje řídících inpttlzů ( 14 ).