SU1476589A1 - Способ управлени асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей в режимах малых нагрузок. В способе управлени  асинхронным электродвигателем, при котором регулирование осуществл ют по углу сдвига между током и напр жением при контроле подводимого к двигателю напр жени  дополнительно при равенстве напр жени , подводимого к двигателю, уставке и неравенстве нулю угла сдвига между током и напр жением , данный угол сдвига запоминают, угол управлени  симисторами фиксируют, при этом непрерывно сравнивают текущее и запомненное значени  угла сдвига и если они станов тс  отличными, формируют сигнал на полное открытие симисторов. Дл  реализации способа в устройство введены второй и третий элементы сравнени  13, 14, запоминающий элемент 8, формирователь 10 импульсов по перепаду, логический элемент НЕ 7, а блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами коммутатора 2 выполнен с четырьм  входами. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

ние осуществл ют по углу сдвига между током и напр жением при контроле подводимого к двигателю напр жени  дополнительно при равенстве напр же ни , подводимого к двигателю, уставке и неравенстве нулю угла сдвига между током и напр жением, данный угол сдвига запоминают, угол управлени  симисторами фиксируют, при этом непрерывно сравнивают текущее и запомненное значени  угла сдвига и если

они станов тс  отличными, формируют сигнал на полное открытие симисторов. Дл  реализации способа в устройство введены второй и третий элементы сравнени  13, 14, запоминающий элемент 8, формирователь 10 импульсов по перепаду, логический элемент НЕ 7 а блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами коммутатора 2 выполнен с четырьм  входами. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов.

Целью изобретени   вл етс  улучше- ние энергетических показателей в режимах малых нагрузок.

На чертеже представлена схема устройства дл  управлени  асинхронным электродвигателем.

Способ управлени  асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки состоит в том, что фиксируют момент перехода через нуль тока и напр жени , определ ют угол сдвига между током и напр жением, сравнивают его с уставкой по углу сдвига межг ду током и напр жением и в случае, если разница между текущим значением угла и его уставкой, по углу сдвига между током и напр жением равна нулю, угол открыти  симисторов поддерживают равным текущему значению, производ т сравнение текущего подводимого к двигатели напр жени  с заданным минимально допустимым напр жением, соответствующим моменту опрокидывани  эле ктродвигател , и при неравенстве нулю разницы между текущим значением угла между током и напр жением и его уставкой и неравенстве нулю разницы между текущим значением напр жени  и его заданным минимально допустимым значением увеличивают угол открыти  симисторов до тех пор, пока не станет равной нулю либо разница между текущим значением угла сдвига между током и напр жением и его уставкой,, либо разница между текущим значением

5

0

5.

0

напр жени  и его заданным минимально допустимым значением, при равенстве нулю разницы между текущим значением напр жени  и его заданным минимально допустимым значением и неравенстве нулю угла сдвига между током и напр жением угол сдвига между током и напр жением запоминаетс , угол открыти  симисторов фиксируетс  и поддерживаетс  посто нным, при этом непрерыв-л но во времени сравнивают текущее и запомненное значени  угла сдвига межг ду током и напр жением и в случае, если текущее значение угла сдвига между током и напр жением становитс  отличным от запомненного, формируют управл ющее воздействие на полное открытие симисторов, после чего регулирование возобновл ют по вышеприведенному способу.

Устройство дл  управлени  асинхронным электродвигателем 1 с симисторным силовым коммутатором 2 в фазах статор ной обмотки содержит датчик 3 момента перехода через нуль напр жени , датчик 4 момента перехода через нуль то ка, датчик 5 угла сдвига между током и напр жением, датчик 6 напр жени , логический элемент НЕ 7, запоминающий элемент 8, управл емый ключ 9, формирователь 10 импульсов по перепа,- ду, блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами, первый, второй и третий элементы 12, 13, 14 срав-i нени . Входы датчиков 3,4 моментов перехода через нуль напр жени  и тока предназначены дл  подключени  к одной из фаз.источника питани , а выходы

датчиков 3, 4 подключены к входам датчика 5 угла сдвига между током и

напр жением, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов 13, 14 сравнени  и с информационным входом запоминающего элемен , та 8, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 14 сравнени , выход которого подключен к входу управл емого ключа 9. Вход дат чика 6 напр жени  подключен к фазам to статорной обмотки электродвигател  1, а выход соединен с первым входом первого элемента 12 сравнени , выход которого соединен с входом логического элемента НЕ 7, выход которого со- f5 единен с управл ющим входом управл - емого ключа 9 и с входом формировател  10 импульсов по перепаду, выход которого подключен к входу записи запоминающего элемента 8. Первый, 20 второй, третий и четвертый входы блока 11 формировани  сигналов управлени  симисторами соединены соответст- венно с выходом датчика 3 момента пег рехода через нуль напр жени , с вы- 25 ходом второго элемента 13 сравнени , с выходом управл емого ключа 9 и с выходом логического элемента НЕ 7. Вторые входы первого и второго элементов 12, 13 сравнени  предназначены 30 соответственно дл  подачи сигнала задани  минимально допустимого напр жени  и дл  подачи сигнала уставки по углу сдвига между током и напр ением .

Устройство работает следующим образом.

Датчик 3 момента перехода через нуль напр жени  формирует импульсы в момент перехода через нуль фазного апр жени , которые поступают на первый вход (вход синхронизации) блока 11 формировани  сигналов управлени  симисторами и на один из входов датчика 5 угла сдвига между током и на- 45 пр жением, на другой вход которого поступают имрульсы, сформированные атчиком 4 в момент перехода через уль фазного тока. На основе входных сигналов датчик 5 определ ет угол q сдвига между током и напр жением, значение которого сравниваетс  с сигалом уставки tp0 по углу сдвига между током и напр жением вторым элементом 13 сравнени . На выходе второго элеента 13 сравнени  формируетс  сиг- ал логической 1 при f р0 и сигнал логического нул  О при tP МЬ.

35

40

50

55

, to f5 0 5 0

5

5

0

0

5

Первый элемент I2 сравнени  сравнивает значение текущего напр жени  питани  электродвигател  U, поступающего с датчика 6 напр жени , с сигналом задани  минимально допустимого напр жени  U0, На выходе первого элемента 12 сравнени  формируетс  сигнал логического О при U U0 и сигнал логической 1 при U Ј.U0 .

Блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами при наличии сигналов логической 1 на втором и четвертом входах и сигнала логического О на третьем входе формирует импульсы управлени  симисторами силового коммутатора 2 таким образом, чтобы осуществл лось непрерывное увеличение угла oi открыти  симисторов с заданной посто нной времени. При наличии сигнала логического О на третьем входе блока 11 формировани  сигналов управлени  симисторами и сигнала логического О либо на втором , либо на четвертом, либо на втором и четвертом его входах одновременно угол of, открыти  симисторов фиксируетс  и не измен етс . При наличии сигнала логической I на третьем входе блока 11 формировани  сигналов управлени  независимо от уровн  сигналов на втором и четвертом входах угол оЈ открыти  симисторов задаетс  равным нулю, т.е. на электродвигатель подаетс  полное напр жение источника питани .

Пусть угол открыти  симисторов of, 0, а (р и U U0 . Тогда на выходе первого элемента 12 сравнени  формируетс  сигнал логического О, а на выходе второго элемента 13 сравнени  и на выходе логического элемента НЕ 7 г- сигналы логической 1. При этом управл емый ключ 9 выключен и на его выходе присутствует сигнал логического О. Блок 11 формировани  сигналов управлени  симнсторами начинает измен ть угол ci открыти  симисторов в сторону увеличени , что приводит к уменьшению напр жени  питани  электродвигател  1, до тех пор, пока не будет выполн тьс  одно из условий: либо Ј,, либо U; U0.

При ср; f0 сигнал на выходе второго элемента 13 сравнени  становитс  равным логическому О. Тогда блок 1I формировани  сигналов управлени  симисторами перестает измен ть угол oi. открыти  симисторов и будет поддер

живать его посто нным до тех пор, пока не изменитс  нагрузка на электродвигатель , т.е. не изменитс  угол сдвига между током и напр жением. При уменьшении нагрузки вновь имеем

Ц « что ведет к по влению сигнала логической 1 на выходе второго элемента сравнени  и дальнейшему увеличению угла об открыти  симисто- ров блоком 11 формировани  сигналов управлени .

При выполнении услови  U U0 на выходе первого элемента 12 сравнени  по витс  сигнал логической 1, а на выходе логического элемента НЕ 7 - сигнал логического О. По переходу с высокого на низкий уровень срабатывает формирователь 10 импульсов по пере паду, с выхода которого на вход запи

си запоминающего элемента 8 поступает управл ющий импульс. Запоминающий элемент 8 запоминает текущее значение угла (р сдвига между током и на-, пр жением, которое поступает на второй вход третьего элемента 14 сравнени . Одновременно с этим сигнал логического О с выхода элемента НЕ 7 поступает на управл ющий вход управл емого ключа 9, замыка  его, С этого момента времени третий элемент 14 сравнени  непрерывно сравнивает текущее значение угла if сдвига между током и напр жением с запомненным значением угла (f ъа„ . Если они равны, т.е. угол Ср не измен етс , то на выходе третьего элемента 14 сравнени  поддерживаетс  уровень логического О, который через замкнутый ключ 9 поступает на третий вхо блока 11 формировани  сигналов управлени  симисторами, который поддерживает угол оЬ открыти  симисторов посто нным. При любом изменении нагрузки на валу электродвигател  1 измен етс  угол cf сдвига между током и напр жением. При этом на выходе третьего элемента 14 сравнени  формируетс  сигнал логической 1, поступающий через управл емый ключ 9 на тре тий вход блока 11 формировани  сигналов управлени . Данный блок формирует сигнал управлени  на полное открытие симисторов (оЈ О) и на электродвигатель 1 поступает полное напр жение источника питани v На выходе первого элемента 12 сравнени  при этом формируетс  сигнал логичес - кого О, на выходе логического эле

10

20

6589

мента

НЕ 7 - сигнал логической 1, управл емый ключ 9 размыкаетс  и на его выходе формируетс  сигнал логического О. Блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами начинает вновь измен ть угол об открыти  симисторов, и далее процесс управлени  повтор етс , как описано.

Таким образом, по сравнению с про тотипом, данный способ управлени  и устройство дл  его реализации исключают необходимость непрерывного изменени  напр жени  питани  электро- 15 двигател  при работе его в режимах малых нагрузок, что позвол ет улучшить энергетические показатели.

Claims (2)

1. Способ управлени  асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в Фазах статорной обмотки, при котором фиксируют момент перехода через нуль тока и напр жени , определ ют угол сдвига между током и напр жением, сравнивают его с установкой по углу сдвига между током и напр жением и в случае, если разница между текущим значением угла и его уставкой по углу сдвига между током и напр жением равна нулю, угол открыти  симисторов поддерживают равным текущему значению, производ т сравнение текущего подводимого к двигателю напр жени  с заданным минимально допустимым напр жением, соответствующим моменту опрокидывани  электродвигател , и при неравенстве нулю разницы между текущим значением угла между током и напр жением и его уставкой и неравенстве нулю разницы между текущим значением напр жени  и его заданным минимально допустимым

значением увеличивают угол открыти  симисторов до тех пор, пока не станет равной нулю либо разница между текущим значением угла сдвига между током и напр жением и его уставкой, либо

разница между текущим значением напр жени  и его заданным минимально допустимым значением, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических показателей в режи

мах малых нагрузок, при равенстве нулю разницы между текущим значением напр жени  и его заданным минимально допустимым значением и неравенстве нулю угла сдвига между током и напр жением угол сдвига между током и напр жением запоминаетс , угол открыти  симисторов фиксируетс  и поддерживаетс  посто нным, при этом непрерывно во времени сравнивают текущее и эапом ненное значени  угла сдвига между током и напр жением и в случае, если текущее значение угла сдвига между током и напр жением становитс  отличг- ным от запомненного, формируют управл ющее воздействие на полное открытие симисторов, после чего регулирова ние возобновл ют по вышеприведенному способу,

2. Устройство дл  управлени  асинх ронным электродвигателем с симисторг ным силовым коммутатором в фазах ста- торной обмотки, содержащее датчик момента перехода через нуль тока, датчи момента перехода через нуль напр жени , датчик угла сдвига между током и напр жением, входы которого соединены с выходами датчиков момента перехода ,через нуль тока и напр жени , блок формировани  сигналов управлени  сиг мистерами, первый вход которого сое- динен с выходом датчика момента пере - хода через нуль напр жени , датчик напр жени , вход которого подключен к фазам статорной обмотки электродвигател , а выход соединен с первым входом первого элемента сравнени , второй вход которого предназначен дл  подачи сигнала задани  минимально допустимого напр жени , управл емый ключ, о тли.чающе е с  тем, что, с целью улучшени  энергетических

JQ 5

0 5 0

5

показателей в режимах малых нагрузок, в него введены второй и третий элементы сравнени , запоминающий элемент, формирователь импульсов по перепаду, логический элемент НЕ, а блок формировани  сигналов управлени  сими- сторами выполнен с четырьм  входами выход датчика угла сдвига между током и напр жением соединен с первыми входами второго и третьего элементов сравнени  и с информационным входом запоминающего элемента, выход котог рого соединен с вторым входом третьего элемента сравнени , выход которого соединен с входом управл емого ключа, второй вход второго элемента сравнени  предназначен дл  подачи сигнала уставки по углу сдвига между током и напр жением, а выход второго элемента сравнени  соединен с вторым входом блока формировани  сигналов управлени  симисторами, третий вход которого подключен к выходу управл емого ключа, управл ющий вход которого соединен с четвертым входом блока формировани  сигналов управлени  симисторами, выходом логического элемента НЕ и входом формировател  импульсов по перепаду, выход которого соединен с входом записи запоминающего элемента, вход логического эле- мента НЕ соединен с выходом первого элемента сравнени , входы датчиков момента перехода через нуль тока и напр жени  предназначены дл  подключени  к одной из фаз источника питани .