SU1534738A2

SU1534738A2 - Способ пуска частотно-управл емого асинхронного электродвигател

Info

Publication number: SU1534738A2
Application number: SU884422082A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Бабокин; Евгений Борисович Колесников; Николай Алексеевич Чмир; Анатолий Павлович Капустин
Original assignee: Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике. Цель изобретени - повышение быстродействи и снижение потерь при пуске. В способе пуска частотно-управл емого асинхронного электродвигател измер ют ток асинхронного двигател 1 в момент подачи команды на его останов. Запоминают в блоке 13 это значение. Устанавливают в задатчике интенсивности 9 начальную частоту и модуль питающего напр жени пр мо пропорционально, а интенсивность изменени модул и частоты питающего напр жени -обратно пропорционально указанному значению тока. Подают команду на пуск, контролиру фактический ток асинхронного двигател 1. Сравнивают фактический ток с пороговым значением, равным току холостого хода асинхронного двигател 1, и при превышении этого значени измен ют с помощью блока 12 делени интенсивность изменени модул и частоты питающего напр жени обратно пропорционально фактическому току асинхронного двигател 1. 3 ил.

Description

ел

со

4ь 1

СО

ос

14)

Изобретение относитс к электротехнике , может быть использовано в электроприводах с переменной нагрузкой и работающих.в повторно-кратковременных режимах, например ленточных конвейерах, выемочных комбайнах и т.п., и вл етс усовергаенствова- нием изобретени по авт.св.№ 1347139.

Цель изобретени - повышение быстродействи и снижение потерь энергии в электроприводе.

Ш) Лиг, 1 приведена блок-схема электропривода; на фиг.2 - задатчик интенсивности, обеспечивающий заданные функции в электродвигателе; на фиг. 3 - механические характеристики на период пуска.

Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1, статорна обмотка которого через преобразователь 2 частоты подключена к источнику питани . Преобразователь 2 частоты выполнен в виде последовательно соединенных } между собой управл емого выпр мител 3, инвертора 4, на выходе которого включены датчики тока 5 и напр жени 6, Электропривод содержит задатчик 7 частоты вращени , выход Которого через замыкающий контакт Пуск 8 соединен с задатчиком 9 интенсивности . Выход задатчика 9 интенсивности подключен к управл ющему йходу инвертора 4 и одному входу регул тора 10 напр жени , другой вход которого соединен с выходом датчика б Напр жени , а выход - с первым входом регул тора 11 тока. Второй вход регул тора 11 тока подключен к выходу датчика 5 тока, а выход регул тора 11 тока соединен с управл ющим входом выпр мител 3.

В электропривод введены блок 12 делени , запоминающий блок 13 с анти- дрейфным корректирующим узлом, источник 14 опорного напр жени , пороговый Элемент 15, индикатор 16 нул , формирователи 17 и 18 импульсов, RS-триг- tep 9 и исполнительное реле 20 с замыкающим и размыкающим контактами 21 и 22. Выход датчика 5 тока св зан через пороговый элемент 15, формирователь 17 импульсов с S-входом RS-триг- гера 19. R-вход триггера 19 подключен через формирователь 18 импульсов и индикатор 16 нул к основному входу адатчика Ч интенсивности, а к пр мому выходу RS-триггера IQ подключено исполнительное реле 20. Первый вход

5

0

5

0

5

0

5

0

5

запоминающего блока 13 через замыкающий контакт 21 исполнительного реле 20 подключен к выходу датчика 5 тока и через размыкающий контакт 22 реле 20 - к своему второму входу, св занному с антидрейфным корректирующим узлом. Выход запоминающего блока 13 подключен к входу Делитель блока 12 делени , вход Делимое которого соединен с выходом источника 14 опорного напр жени . Выход блока 12 делени св зан с управл ющим входом задатчика 9 интенсивности.

Задатчик 9 интенсивности Г фиг.2 включает последовательно соединенные первый сумматор 23, интегратор 24, второй сумматор 25 и включенные между выходом первого сумматор 23 и вторым , входом второго сумматора 25 последовательно соединенные масштабный усилитель 26 и диод 27. Выход сумматора 25 соединен с входом сумматора 23. Во входной цепи интегратора 24 и обратной св зи масштабного усилител 26 включены фоторезисторные оптро- ны 28 и 29. Основным входом задатчика интенсивности вл етс входна цепь первого сумматора 23, дополнительными входами задатчика 9 интенсивности вл ютс входна цепь оптрона 28 (второй вход) и входна цепь оптрона 29 (третий вход), а выходом задатчика интенсивности - выход сумматора 25.

Способ пуска в электроприводе осуществл етс следующим образом.

При пуске электродвигател 1 сигнал задани U-j с выхода задатчика 7 частоты вращени поступает на основной вход задатчика 9 интенсивности, с помощью которого определ етс конечное значение частоты вращени электродвигател 1.

1 дчальный темп изменени напр жени на выходе задатчика 9 интенсивности (oi0) зависит от величины сигнала на втором дополнительном входе задатчика 9, который поступает с выхода блока 12 делени . Начальное значение напр жени на выходе задатчика 9 интенсивности определ етс величиной сигнала на третьем дополнительном входе задатчика 9, который поступает с выхода запоминающего блока 13. При этом начальный темпоЈ0 изменени напр жени tJ5M пропорционален

(О

а начальное значение напр жени на выходе задатчика Ч интенсивности, определ ющее начальное значение частоты fe и модул напр жени на выходе . преобразовател частоты, пропорционально напр жению на выходе запоминающего блока

Uiv(

где U

оц

U

33

15

20

напр жение на выходе источника опорного напр жени 14;

напр жение, пропорциональное запомненному значению тока электродвигател 1, выдаваемое запоминающим блоком 13.

Начальна интенсивность изменени напр жени на выходе задатчика интенсивности обратно пропорциональна току электродвигател в момент подачи команды на его остановку, а начальна частота f0 и модуль напр жени на выходе преобразовател 2 частоты 25 пропорциональны току электродвигател в момент подачи команды на его остановку .

В задатчике интенсивности это реализуетс следующим образом (фиг,2).

При подаче на вход задатчика 9 интенсивности сигнала UBXсигнал на его входе Ивы,0 в начальный момент пуска, определ ющий начальную частоту f0, зависит от регулируемого коэффициента передачи усилител 26.

Коэффициент усилени зависит от сигнала на третьем входе задатчика интенсивности и равен

v К-осгв

где R29 - сопротивление оптронного

резистора 29; - сопротивление цепи обратной

св зи усилител 26, С увеличением напр жени на третьем входе эадатчика 9 интенсивности U сопротивление резистора К2„ уменьшаетс и коэффициент усилени

10 ности подаетс на регул тор 10 напр жени и с его выхода на регул тор 11 тока. Сигнал с выхода регул тора II тока обеспечивает подачу выпр мленного регулируемого напр жени с выхода управл емого выпр мител 3 на инвертор 4, причем частота напр жени на выходе инвертора 4 определ етс сигналом с выхода задатчика 9 интенсивности . В результате этого напр жение подаетс на электродвигатель 1 и сигналы обратных св зей с датчика 5 тока и датчика 6 напр жени поступают на входы соответствующих регул торов тока 11 и напр жени 10.

В начальный момент пуска-электродвигател 1 пока ток его меньше тока, холостого хода пороговый элемент 15 находитс в исходном состо нии и сигнал на его выходе не измен етс , Сос30 то ние RS-триггера 19 в этот период определ етс предыдущим режимом работы электромрнпоцл, а именно моментом подачи команды на остановку и последующим периодом остановки электро3g привода. В момент подачи команды на остановку сигнал на выходе эадатчика 9 интенсивности становитс рапным нулю и индикатор 16 нул вырабатывает сигнал, которпй после его фбрмирова40 ни вторым формирователем 18 импульсов , устанавливает RS-триггер 19 в нулевое положение (), при этом исполнительное реле 20 отпускает, и его размыкающий контакт 22 замыка45 етс . Запоминающий блок 13 переводитс в режим запоминани тока электродвигател с момс-нта подачи команды на остановку, дл чего его первый вход замыкаетс с вторым с помощью

К26 увеличиваетс , Таким образом pea- 50контакта 22. лизуетс зависимость (2),Вход запоминающего блока 13 соедин етс с его выходом с помощью анСигнал на втором входе задатчика 9тидрейфного корректирующего узла, наинтенсивности измен ет величину со-ход щегос в запоминающем блоке 13.

противлени оптрона 28 - R,e, а вмес- 55В период останорки электропривода те с этим измен етс и посто нна интегрировани

напр жение на выходе запоминающего блока 13 сохранчоге пропорциональным току электродвигател на момент подачи команды н-i остановку. Это на-R2&C ,

.

15

20

и 25

й

где С - емкость цепи обратной св зи

усилител 24. Посто нна Ј определ ет темп изг менени напр жени на выходе эадатчи- b

ка У интенсивности в соответствии с

уравнением (1).

В период пуска электродвигател 1 сигнал с выхода зпдатчнка ° интенсив10 ности подаетс на регул тор 10 напр жени и с его выхода на регул тор 11 тока. Сигнал с выхода регул тора II тока обеспечивает подачу выпр мленного регулируемого напр жени с выхода управл емого выпр мител 3 на инвертор 4, причем частота напр жени на выходе инвертора 4 определ етс сигналом с выхода задатчика 9 интенсивности . В результате этого напр жение подаетс на электродвигатель 1 и сигналы обратных св зей с датчика 5 тока и датчика 6 напр жени поступают на входы соответствующих регул торов тока 11 и напр жени 10.

В период останорки электропривода

напр жение на выходе запоминающего блока 13 сохранчоге пропорциональным току электродвигател на момент подачи команды н-i остановку. Это на

7153

пр жение подаетс на третий дополни- тепьный вход задатчика 9 и на блок 12 делени , а с его выхода - на второй дополнительный вход задатчика 9 интенсивности .

Таким образом, в начальный период пуска, когда фактически ток электродвигател меньше тока холостого хода, RS-триггер 19 находитс в нулевом положении, а запоминающий блок 13 - в режиме запоминани

В начальный период пуска, когда ток электродвигател 1 превысит ток холостого хода, пороговый элемент 15 срабатывает, на его выходе по вл етс сигнал, который после формирова- Iни первым формирователем 17 импульсов переводит RS-триггер в единичное состо ние. В этом случае срабатывает исполнительное реле 20, размыкаетс его контакт 22 и замыкаетс контакт 21 и тем самым запоминающий блок 13 переводитс из режима запоминани в режим слежени за током электродви- гател . При этом сигнал на выходе запоминающего блока 13 пропорционален фактическому току. Если Ток электродвигател 1 отличаетс от запомненного тока в момент остановки элек- тродвигател 1, текуща интенсивность изменени сигнала на выходе задатчика 9 интенсивности в процессе дальнейшего пуска будет измен тьс обратно пропорционально фактическому значению тока электродвигател 1. Если фактический ток оказалс выше запомненного , интенсивность изменени

напр жени уменьшаетс , и,, если фактический ток оказалс меньше запомненного , интенсивность изменени напр жени П}И увеличиваетс .

В установившемс режиме работы электродвигател I и при изменении сигнала задани Hj в процессе работы состо ние RS-триггера не мен етс и запоминающий блок 13 работает в режиме слежени за фактическим током электродвигател 1.

В момент подачи команды на остановку электродвигател срабатывает индикатор 16 нул , и сигнал с его выхода через формирователь 18 импульсов переводит RS-триггер 19 в нулево состо ние, срабатывает реле .20 и его контакт 22 переводит запоминающий блок в режим запоминани .

Таким образом, установка началь

ной частоты 1

задатчике Q интенo

738

Q 5 Q

8

сивности пропорциональной запомненному значению тока позвол ет, сократить врем пуска двигател . Так как при моменте сопротивлени механизма Мс, большем начального пускового момента Мп электродвигател , соответствующего минимальной рабочей частоте f0, преобразовател частоты (фиг.З), пуск будет возможен только при выходной частоте преобразовател частоты . А эта частота достигаетс за промежуток времени,определ емый интенсивностью изменени частоты и модул питающего напр жени и величиной момента сопротивлени Мс, увеличение которого, в свою очередь, уменьшает интенсивность изменени частоты. Следовательно, чем больше момент сопротивлени Мс, тем меньше интенсивность изменени частоты, а значит, и пуск электродвигател произойдет через более длительное врем . Установка же начальной частоты преобразовател частоты Ј0 при пуске позвол ет согласовать пусковой момент двигател М п с моментом сопротивлени Мс ( при fоь, фиг.З), тем самым сократить врем пуска, особенно при моментах сопротивлени , близких к критическому моменту двигател МП)1.. Кроме того, установка начальной частоты fQ пропорционально моменту сопротивлени Мс позвол ет сократить потери энергии в двигателе, возникающие при пуске за то врем , когда ротор двигател неподвижен, т.е. при

изменении начальной частоты f.0 от

f 0 до fo3 (фиг.З).

Таким образом, установка при пуске начальной частоты и модул питающего напр жени пр мо пропорциональной запомненному значению тока позвол ет повысить быстродействие и снизить потери энергии при пуске, Эффект будет более значительным при использовании предлагаемого способа в механизмах, имеющих переменное значение момента сопротивлени при пуске и большую частоту включений (приводы ленточных конвейеров, выемочных комбайнов).

Claims

Формула изобретени

Способ пуска частотно-управл емого асинхронного электродвигател по авт. св. № 1347139, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и снижени потерь энергии при пуске, дополнительно при подаче команды на пуск асинхронного двигател величину начальной частоты и модул питающего напр ; жени устанавливают пр мо пропорционально запомненному знамению тока.

(риг. 2

У Мпв