CS259484B1

CS259484B1 - Connection to control induction current of induction motor

Info

Publication number: CS259484B1
Application number: CS864842A
Authority: CS
Inventors: Jaksa Reljic
Original assignee: Jaksa Reljic
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS484286A1

Abstract

Zapojení řeší řízení indukčního proudu asynchronního motoru, který je zapojen v úsporném zapojení delta s tyristory a proudovými transformátory, využívá kapacitní dělič pro napájení řídicího logického obvodu. Změnou zatíženi motoru jsou tyristory částečně uzavírány a tak motor při běhu naprázdno odebírá jen proud nutný pro překonání vlastních mechanických odporů. Zapojení je vhodné především v podnicích využívajících mnoho šicích strojů, v oděvním, kožedělném, obuvnickém průmyslu. Tyto stroje jsou využívány v plném zatížení jen po malou část pracovní doby.The wiring solves the induction current control of the asynchronous motor, which is connected in the delta circuit with thyristors and current transformers, uses a capacitive divider for the power supply of the control logic circuit. By changing the motor load, the thyristors are partially closed, and so the engine only draws the current necessary to overcome its own mechanical resistances while running idle. The connection is suitable especially in companies using many sewing machines, in clothing, leather and footwear industry. These machines are used in full load only for a small part of their working hours.

Description

Vynález se týká zapojeni pro řízení indukčního proudu asynchronního motoru, který je zapojen v úsporném zapojení delta s tyristory a proudovými transformátory.The invention relates to a circuit for controlling the induction current of an asynchronous motor, which is connected in an economical delta circuit with thyristors and current transformers.

V řadě továren oděvního, kožedělného, obuvnického apod. průmyslu jsou v provozu Sici stroje poháněné třífázovými asynchronními motory do výkonu 0,5 kV. Při výrobním procesu jsou tyto motory trvale připojeny na sít bez oheldu zda šicí stroje běží či ne. Koeficient využitelnosti tj. doba po kterou je šicí stroj v provozu je velmi malý, pohybuje se do 10 % celkové doby po kterou běží asynchronní motor. To znamená, že po dobu 90 i směny běží všechny instalované stroje naprázdno. V důsledku toho je veřejná sít zatěžována nežádoucím jalovým proudem, který je co do velikosti stejný jako proud pracovní. V provozu, kde počet instalovaných motorů dosahuje několik set kusů působí vážný problém tak veliký jalový proud. Tento problém je částečně řešen kompenzačními kondenzátory, které však nemohou sledovat rychle se měnící odběr.In many factories of clothing, leather, footwear, etc. industry, Sici machines are powered by three-phase asynchronous motors up to 0.5 kV. During the manufacturing process, these motors are permanently connected to the mains without any need to check whether the sewing machines are running or not. Usability coefficient, ie the time the sewing machine is in operation is very small, it is up to 10% of the total time that the asynchronous motor is running. This means that all installed machines run idle for 90 shifts. As a result, the public network is burdened with unwanted reactive current, which is the same in magnitude as the working current. In operation, where the number of installed engines reaches several hundreds, such a large reactive current causes a serious problem. This problem is partially solved by compensating capacitors, but they cannot observe rapidly changing demand.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro řízení indukčního proudu asynchronního motoru, jehož podstata spočívá v tom, že k vinutí mezi druhým sítovým vstupem a druhým uzlem statorového vinutí motoru je paralelně zapojen kapacitní dělič, jehož střední vývod je zapojen na řídicí logický obvod. První výstup logického obvodu je zapojen na řídicí elektrodu prvního tyristoru přes první odpor, který je zapojen v sérii s primárním vinutím prvního proudového transformátoru mezi prvním a třetím uzlem statorového vinutí motoru. Druhý výstup logického obvodu je zapojen spolu se sekundárním vinutím prvního proudového transformátoru přes druhý odpor na řídicí elektrodu druhého tyristoru, který je zapojen v sérii s primárním vinutím druhého proudového transformátoru mezi první a druhý uzel vinutí motoru. Sekundární vinutí druhého proudového transformátoru je zapojeno přes třetí odpor na řídicí elektrodu třetího tyristoru, který je zapojen mezi druhý a třetí uzel statorového vinutí motoru.These drawbacks are eliminated by the induction current control circuit of the asynchronous motor, which consists in that a capacitor divider is connected in parallel to the winding between the second mains input and the second stator winding node of the motor, the middle terminal of which is connected to the control logic circuit. The first output of the logic circuit is connected to the control electrode of the first thyristor via a first resistor which is connected in series with the primary winding of the first current transformer between the first and third stator windings of the motor. The second output of the logic circuit is coupled together with the secondary winding of the first current transformer through a second resistor to the control electrode of the second thyristor, which is connected in series with the primary winding of the second current transformer between the first and second motor winding nodes. The secondary winding of the second current transformer is connected via a third resistor to the control electrode of the third thyristor, which is connected between the second and third nodes of the stator winding of the motor.

Výhodou zapojení je okamžitá reakce na změnu zátěže motoru, podstatné snížení odběru jalového proudu a tím úspor elektrické energie. Vlastní provedení je miniaturní a vejde se přímo do svorkovnice motoru.The advantage of the wiring is an immediate reaction to a change in the motor load, a substantial reduction in the consumption of reactive current and thus saving of electric energy. The actual design is miniature and fits directly into the motor terminal box.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 příklad zapojení a na obr. 2 vektorový průběh napětí.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows an example of wiring and FIG.

Sítové napětí je z.apojeno na první, druhý a třetí sítový vstup 2» 2' 2 jednotlivých statorových fází motoru. Vinutí statoru je zapojeno do tzv. úsporného zapojení delta mezi první, druhý a třetí uzel 2lř 2 ~, 3'. ^Mezi první a druhý uzel 1' a 2' je zapojen v sérii s druhým tyristorem T2 primární vinutí druhého proudového transformátoru Tr2 Mezi druhý a třetí uzel 2 a 3~ je zapojen třetí tyristor T3. Mezi první a třetí uzel 1' a 32 3^e zapojeno v sérii s prvním tyristorem Ti primární vinutí prvního proudového transformátoru Tri. Paralelně k vinutí statorové fáze motoru mezí druhým sítovým vstupem 2 a druhým uzlem 2' í^e zapojen kapacitní dělič Cl, C2. Jeho střední vývod je zapojen na. řídicí logický obvod LOG. Jeho první výstup VI je zapojen přes první odpor R1 na řídicí elektrodu prvního tyristoru TI.The mains voltage is connected to the first, second and third mains input 2 '2' 2 of the individual stator phases of the motor. The stator winding is connected to the so-called delta economical connection between the first, second and third nodes 21, 22 ', 3'. ^{Between the} first and second nodes 1 ' and 2 ' is connected in series with the second thyristor T2 the primary winding of the second current transformer Tr2. Between the first and third node 1 'and 32 ³ and connected in series with the first thyristor Ti primary winding of the first current transformer Tri. Parallel to the stator phase windings of the motor between the second network input 2 and the second node 2 's ^e connected capacitive divider Cl, C2. Its middle outlet is connected to. control logic circuit LOG. Its first output VI is connected via a first resistor R1 to a control electrode of the first thyristor T1.

Druhý výstup V2 je zapojen spolu se sekundárním vinutím prvního proudového transformátoru Tri přes druhý odpor R2 na řídicí elektrodu druhého tyristoru T2. Sekundární vinutí druhého proudového transformátoru Tr2 je zapojeno přes třetí odpor R3 na řídicí elektrodu třetího tyristoru T3.The second output V2 is coupled with the secondary winding of the first current transformer Tri via a second resistor R2 to the control electrode of the second thyristor T2. The secondary winding of the second current transformer Tr2 is connected via a third resistor R3 to the control electrode of the third thyristor T3.

Při běhu asynchronního motoru v tzv. úsporném zapojení delta se pomocí tří tyristorů TI, T2 T3 vytváří uzel statoru. Tyristory jsou částečně uzavírány tak, aby protékající proud statorem kryl pouze mechanické ztráty při běhu motoru naprázdno. K vinutí některé fáze je paralelně zapojen kapacitní dělič C2, C2. Průtokem kapacitního proudu dojde k rozdělení fázového napětí na těchto kondenzátorech v převráceném poměru jejich kapacity. Na kondenzátoru s větší kapacitou, s výhodou na druhém kondenzátoru C2 bude menší napětí UC2, které je vektorově naznačeno na obr. 2. Druhou složku napětí, znázorňující fázové natočení pracovního proudu, získáme ze zapojeného prvního proudového transformátoru Tri mezi prvním a druhým uzlem 1 a 3'. Na obr. 2 toto napětí označeno jako UTrl. Směr a poloha tohoto vektoru napětí UTrl na vodorovné’ ose platí pro čistě ohmické zatíženi. Potencionální rozdíl mezi uvedenými složkami obou napětí je zvolen tak, aby byl nulový. V případě, že motor přejde ze zatíženého stavu do stavu “běh naprázdno“, posune se složka napětí UTrl do některé mezipolohy. Vektor napětí na svislé ose platí pro čište induktivní zátěž. Natočením této složky dojde ke vzniku potencionálního rozdílu X mezi napětím UTrl a UC2. Na základě toho řídicí logický obvod LOG reguluje otevření nebo přivření prvního a druhého tyristoru TI a T2. Regulace třetího tyristoru T3 vychází z pracovního režimu prvního a druhého tyristoru Tl a T2. Řídicí signál je odebírán ze sekundárního vinutí druhého proudového transformátoru Tr2. Tímto způsobem dochází k poklesu induktivní složky proudu. Pracovní zatížení motoru vyvolá fázové natočení napětí UTrl v obráceném směru k napětí UC2 a tyristory se opět plně otevřou.When the asynchronous motor is running in the so-called delta economy connection, a stator node is created by three thyristors T1, T2 T3. The thyristors are partially closed so that the current flowing through the stator only covers mechanical losses at idle. A capacitor divider C2, C2 is connected in parallel to the winding of some phase. Through the flow of capacitive current the phase voltage is distributed on these capacitors in the inverse ratio of their capacitance. On the capacitor with a larger capacitance, preferably on the second capacitor C2, there will be a lower voltage UC2, which is indicated in vector in FIG. 3 '. In FIG. 2, this voltage is designated UTr1. The direction and position of this horizontal vector UTrl on the horizontal axis is for pure ohmic loads. The potential difference between the two components of both voltages is chosen to be zero. If the motor goes from load to idle, the voltage component UTrl shifts to an intermediate position. The voltage vector on the vertical axis applies to the inductive load. Rotating this component will create a potential difference X between the UTr1 and UC2 voltages. Accordingly, the control logic circuit LOG regulates the opening or closing of the first and second thyristors T1 and T2. The control of the third thyristor T3 is based on the operating modes of the first and second thyristors T1 and T2. The control signal is taken from the secondary winding of the second current transformer Tr2. In this way the inductive current component decreases. The motor workload causes a phase rotation of the voltage UTr1 in the reverse direction to the voltage UC2 and the thyristors are fully opened again.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Wiring for phase control of induction current of an asynchronous motor, which is connected in a delta delta connection with thyristors and current transformers characterized in that a capacitor divider (in parallel) is wired to the winding between the second mains input (2) and the second stator winding node (2 “). C1, C2), whose middle terminal is connected to the control logic circuit (LOG), the first output (VI) of the logic circuit (LOG) is connected to the control electrode of the first thyristor (Tl) through the first resistor (R1) connected in series with the primary winding of the first current transformer (Tri) between the first and third nodes of the stator winding of the motor, the second output (V2) of the logic circuit (LOG) is connected together with the first secondary winding terminal of the first current transformer (Tri) (R2) on the second electrode thyristor (T2) control electrode, which is connected in series with the primary winding of the second current transformer (Tr2) between the first and second nodes (1 *, 2) of the motor winding, the secondary winding of the second current transformer (Tr2) is connected via a third resistor (R3) to the control electrode of the third thyristor (T3) connected between the second and third nodes [2 ' 3 ') of the motor stator winding, the second secondary winding terminal of the first current transformer (Tri) is connected to the first stator winding node (1 *).