SU1552322A1 - Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode - Google Patents
Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode Download PDFInfo
- Publication number
- SU1552322A1 SU1552322A1 SU884454541A SU4454541A SU1552322A1 SU 1552322 A1 SU1552322 A1 SU 1552322A1 SU 884454541 A SU884454541 A SU 884454541A SU 4454541 A SU4454541 A SU 4454541A SU 1552322 A1 SU1552322 A1 SU 1552322A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- inverter
- multivibrator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике. Цель - повышение надежности путем исключени перегрева тормозного резистора при длительном превышении напр жением на силовом входе инвертора допустимого значени . Дл этого в устройство дл автоматического управлени асинхронным двигателем в режиме частотного торможени введены мультивибратор 13 с регулируемой длительностью выходного импульса, логический элемент И 12 и предохранитель 6. При этом предохранитель 6 включен последовательно с тормозным резистором 7. Первый вход логического элемента И 12 соединен с выходом порогового элемента 10, второй вход - с выходом мультивибратора 13, а выход - с управл ющим входом прерывател тока 8. 2 ил.The invention relates to electrical engineering. The goal is to increase reliability by eliminating overheating of the braking resistor during prolonged overvoltage at the power input of the inverter. To do this, a multivibrator 13 with an adjustable output pulse, a logic element And 12 and a fuse 6 are inserted into the device for automatic control of an asynchronous motor in the frequency deceleration mode. The fuse 6 is connected in series with the brake resistor 7. The first input of the logic element 12 is connected to the output the threshold element 10, the second input — with the output of the multivibrator 13, and the output — with the control input of the current interrupter 8. 2 Il.
Description
сл елlistened to
toto
осwasp
hOhO
1one
Изобретение относитс к электротехнике и мЪжет быть использовано в устройствах дл автоматического управлени электроприводами, в частности электроприводами с асинхронным двигател ми и статическими преобразовател ми частоты с промежуточным звеном посто нного тока в режиме генераторного торможени на реостат.The invention relates to electrical engineering and can be used in devices for automatic control of electric drives, in particular electric drives with asynchronous motors and static frequency converters with an intermediate DC link in the mode of generator braking on a rheostat.
Цель изобретени - повышение надежности путем исключени перегрева тормозного резистора при длительном превышении напр жением на силовом входе инвертора допустимого значени The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating overheating of the braking resistor during prolonged overvoltage at the power input of the inverter to an acceptable value.
На фиг. 1 изображена функциональна электрическа схема устройства дл автоматического управлени асинхронным двигателем; на фиг, 2 - эпюры напр жений, по сн ющие работу уст ройства.FIG. Figure 1 shows the functional electrical circuit of the device for automatic control of an induction motor; Fig. 2 shows stress plots showing the operation of the device.
Устройство содержит .последовательно соединенные регул тор 1 напр жени , сглаживающий фильтр 2 и инвертор 3 напр жени , снабженный зажимами дл подключени фазных обмоток статора асинхронного двигател 4. Параллельно конденсатору сглаживающего фильтра 2 подключены датчик 5 напр жени и последовательно соединенные между собой предохранитель 6, тормозной резистор 7 и прерыватель 8 тока. Первый вход задатчика 9 интенсивности служит дл подачи сигнала задани , его выход соединен с управл ющим входом регул тора 1 напр жени , первым входом порогового элемента 10 и управл ющим входом 11 инвертора 3 напр жени . Выход порогового элемента 10 соединен с вторым входом задатчика 9 интенсивности (управл ющим входом) и первым входом логического элемента И 12, выход которого подключен к управл ющему входу прерывател 8 тока. Второй вход логического элемента И 12 подключен к выходу мультивибратора 13 с регулируемой длительностью выходного импульса.The device contains successively connected voltage regulator 1, a smoothing filter 2 and a voltage inverter 3, equipped with clamps for connecting the stator windings of the induction motor 4. Parallel to the smoothing filter capacitor 2, voltage sensor 5 is connected and fuse 6 connected in series with the brake fuse 6 resistor 7 and breaker 8 current. The first input of the intensity setting device 9 serves to supply a reference signal, its output is connected to the control input of the voltage regulator 1, the first input of the threshold element 10 and the control input 11 of the voltage inverter 3. The output of the threshold element 10 is connected to the second input of the intensity setter 9 (control input) and the first input of the logic element 12, the output of which is connected to the control input of the current breaker 8. The second input of the logic element And 12 is connected to the output of the multivibrator 13 with an adjustable output pulse duration.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В установившемс режиме работы электропривода выходное напр жение задатчика 9 интенсивности, определ ющее амплитуду и частоту выходного напр жени инвертора 3, а следователно , и частоту вращени асинхронного двигател 4, равно напр жению задани на его первом входе. ДвигательIn steady state operation of the electric drive, the output voltage of the intensity setting device 9, which determines the amplitude and frequency of the output voltage of the inverter 3, and consequently, the rotation frequency of the asynchronous motor 4, is equal to the voltage of the task at its first input. Engine
5five
0 0
00
5five
00
5five
00
5five
работает в двигательном режиме. Напр жение на первом входе порогового элемента 10, равное напр жению задани , превышает напр жение обратной св зи на его втором входе. На выходе порогового элемента 10 присутствует логический О, блокирующий прохождение выходных импульсов мультивибратора 13 через логический элемент И J2 на управл ющий вход прерывател 8 тока. Прерыватель находитс ,в разомкнутом состо нии, ток через тормозной резистор 7 равен нулю.works in motor mode. The voltage at the first input of the threshold element 10, equal to the voltage of the task, exceeds the feedback voltage at its second input. At the output of the threshold element 10 there is a logical O, blocking the passage of the output pulses of the multivibrator 13 through the logic element AND J2 to the control input of the current interrupter 8. The breaker is in the open state, the current through the braking resistor 7 is zero.
При уменьшении напр жени U3aA (момент времени t, , фиг. 2), например, скачкообразно до выходное напр жение задатчика 9 интенсивности начинает линейно уменьшатьс . Уменьшение выходного напр жени эадатчика интенсивности сопровождаетс соответствующим уменьшением амплитуды и частоты выходного напр жени инвертора 3. Ротор же асинхронного двигател 4 в силу присущего ему момента инерции не может быстро изменить частоту вращени и в промежутке времени t,-t,j продолжает вращатьс практически с прежней скоростью, поэтому скольжение двигател 4 и входной ток инвертора 3 напр жени при уменьшении частоты его выходного напр жени также уменьшаютс .When the voltage U3aA decreases (time t, Fig. 2), for example, abruptly until the output voltage of the intensity setter 9 begins to decrease linearly. A decrease in the output voltage of the intensity sensor is accompanied by a corresponding decrease in the amplitude and frequency of the output voltage of the inverter 3. The rotor of the induction motor 4, due to its inertial moment, cannot quickly change the rotation frequency and continues to rotate in the interval t, -t, j almost the same therefore, the slip of the motor 4 and the input current of the voltage inverter 3 also decrease when the frequency of its output voltage decreases.
По мере уменьшени частоты выходного напр жени скольжение двигател сначала уменьшаетс до нул (режим идеального холостого хода), затемAs the output voltage frequency decreases, engine slip first decreases to zero (idle mode), then
мен ет знак - двигатель переходит в генераторный режим работы. Входной ток инвертора 3 напр жени при этом также сначала уменьшаетс до нул , затем измен ет направление и начинает плавно нарастать. Начинаетс под- зар д конденсатора сглаживающего фильтра 2. Входное напр жение инвертора 3 и соответственно выходное напр жение U6W) датчика 5 напр жени увеличиваютс .change sign - the engine goes to the generator mode of operation. The input current of the voltage inverter 3 in this case also first decreases to zero, then changes direction and begins to increase smoothly. The charging of the smoothing filter capacitor 2 begins. The input voltage of the inverter 3 and, accordingly, the output voltage U6W) of the voltage sensor 5 increase.
В момент времени t это напр жение достигает значени Ueb,10, при котором срабатывает пороговый элемент 10, осуществл ющий сравнение напр жений задани и обратной св зи, пропорционального входному напр жению инвертора 3. При этом прекращаетс процесс уменьшени выходного напр жени и6ЫХ) задатчика 9 интенсивности и снимаетс блокировка с логического элемента И 12. Выходные имAt time t, this voltage reaches the value Ueb, 10, at which the threshold element 10 is triggered, making the comparison of the reference and feedback voltages proportional to the input voltage of the inverter 3. At the same time, the process of decreasing the output voltage and 6) of the setting device 9 intensity and unlock the logical element AND 12. Output them
5- five-
пульсы Ugbix, мультивибратора И проход т через логический элемент И 12 на управл ющий вход прерывател 8 тока. На интервалах времени, дл которых сигнал U0b,, а выходе логического элемента И 12 равен логической I, прерыватель 8 тока замкнут и через тормозной резистор протекает ток. При этом энерги рекуперативного (генераторного) торможени асинхронного двигател 4 рассеиваетс в виде тепла в тормозном резисторе.the pulses of Ugbix, multivibrator AND pass through the logic element AND 12 to the control input of the current interrupter 8. At time intervals for which the signal U0b ,, and the output of the logic element 12 is equal to logical I, the current interrupter 8 is closed and current flows through the brake resistor. In this case, the regenerative (generator) deceleration energy of the asynchronous motor 4 is dissipated as heat in the braking resistor.
Последовательно смен ющие друг друга процессы включени и выключе- ни (их частота и длительность определ ютс выходным сигналом мультивибратора 13) прерывател 8 тока происхд т до момента времени t3, когда входное напр жение инвертора 3, умен ша сь по амплитуде, достигает значени , при котором пороговый элемент 1 возвращаетс в исходное состо ние, блокирует прохождение импульсов мультивибратора 13 на управл ющий вход прерывател 8 тока и разрешает дальнейшее уменьшение выходного напр жени задатчика 9 интенсивности. Начинаетс процесс увеличени напр жени на выходе сглаживающего фильтра 2, аналогичный описанному выше процессу на интервале времени t,,-t2, который продолжаетс до момента времени t4 очередного переключени порогового элемента 10.The successive switching on and off processes (their frequency and duration are determined by the output signal of the multivibrator 13) of the current interrupter 8 until the time t3, when the input voltage of the inverter 3, decreases in amplitude, reaches whereby the threshold element 1 returns to the initial state, blocks the passage of pulses of the multivibrator 13 to the control input of the current interrupter 8 and permits a further decrease in the output voltage of the intensity setting device 9. The process of increasing the voltage at the output of the smoothing filter 2 begins, similar to the process described above for the time interval t ,, -t2, which continues until time t4 of the next switching of the threshold element 10.
Такие последовательно смен ющие друг друга процессы линейного уменьшени и стабилизации выходного напр жени задатчика 9 интенсивности, а также замыкани и размыкани прерывател 8 тока тормозного резистора будут протекать в течение всего времени торможени двигател А. В результате этого темп частотного тор- можени будет автоматически поддерживатьс на максимально допустимом дл данного момента инерции двигател уровне, при котором амплитуда перенапр жений «а силовом входе инвер- тора не превышает допустимое значение . Чем меньше момент инерции двигател и сопротивление тормозного резистора и чем больше допустима амплитуда перенапр жений, тем ближе выбранный устройством темп торможени к предельно допустимому (обозна- чей штриховой линией на диаграмме дл ивых, ), устанавливаемому приSuch successively alternating processes of linear reduction and stabilization of the output voltage of the intensity setting device 9, as well as the closing and opening of the chopper 8 of the braking resistor current will flow during the entire engine braking time A. As a result, the frequency braking rate will automatically be maintained maximum permissible for a given moment of inertia of the motor, at which the amplitude of the overvoltages “in the power input of the inverter does not exceed the permissible value. The smaller the motor inertia moment and the resistance of the braking resistor and the larger the overvoltage amplitude, the closer the braking rate selected by the device to the maximum permissible (denoted by the dashed line in the diagram for w,)
32263226
предварительной настройке задатчика 9 интенсивности.pre-setting the setting of the 9 intensity.
Частота и длительность включени прерывател тока тормозного резистора задаютс выходным сигналом мультивибратора 13 с регулируемой длительностью выходных импульсов. Выбор частоты и длительности этих импульсов производитс исход из следующих соображений.The frequency and duration of the switching of the brake resistor current chopper are set by the output signal of the multivibrator 13 with an adjustable duration of the output pulses. The choice of the frequency and duration of these pulses is made on the basis of the following considerations.
Частота импульсов выбираетс не менее, чем на пор док больше максимальной частоты выходного напр жени инвертора 3. При таком соотношении частот отпадает необходимость в синхронизации работы мультивибратора 13 и порогового элемента 10. Скважность импульсов выходного напр жени мультивибратора определ ет среднее значение тока через тормозной резистор при срабатывании порогового элемента, рассчитываетс по формулеThe pulse frequency is chosen to be no less than an order of magnitude higher than the maximum frequency of the output voltage of the inverter 3. With this frequency ratio, there is no need to synchronize the operation of the multivibrator 13 and the threshold element 10. The pulse density of the output voltage of the multivibrator determines the average current through the braking resistor at triggered threshold element, calculated by the formula
I г т ср I т.ср q - ,I g t cf I tsr q -,
г т-злrt-zl
где С, Т - длительность и период импульсов выходного напр жени мультивибратора;where C, T is the duration and period of the pulses of the output voltage of the multivibrator;
РТС ,I.fC - мощность тормозного резистора и соответствующее ей среднее значение тока через него, рассчитанные исход из средних потерь за врем цикла работы электропривода (разгон - установившийс режим - торможение);PTC, I.fC - braking resistor power and the corresponding average current through it, calculated on the basis of average losses during the drive cycle of the drive (acceleration - steady state - braking);
Р ,1Т„Л- мощность тормозного резистора , требуема при длительном протекании через него тока Iтал, рассчитываетс дл наиболее напр женного теплового режима работы тормозного резистора, имеющего место при пробое силовых переключающих элементов регул тора напр жени (при этом входное напр жение инвертора и ток через тормозной резистор максимальны).P, 1Т „L - braking resistor power required during long flow of current Ital through it, is calculated for the most intense thermal mode of operation of the braking resistor, which occurs when the voltage switching elements of the voltage regulator breakdown (the input voltage of the inverter and current through the brake resistor maximum).
Предохранитель 6 предназначен дл защиты тормозного резистора от перегрева в тех случа х, когда по каким- либо причинам среднее значение тока через него превышает допустимое значение ITaj например неправильно настроена скважность выходных импуль7 1552322Fuse 6 is designed to protect the braking resistor from overheating in cases when, for some reason, the average current through it exceeds the allowable value ITaj, for example, the output ratio of the output pulses is not set correctly 1552322
мультивибратора, короткое замыка- в силовЪй цепи переключател тоормозного резистора и др. При предохранитель сгорает и разрыцепь прохождени тока через торой резистор. Информаци о пере- нии предохранител может быть мирована известными способами и льзована дл идентификации аваой ситуации в электроприводе.a multivibrator, a short-circuit in the power circuit of a brake resistor switch, etc. When the fuse blows, the open circuit of the current passing through the second resistor also burns. Information about fuse protection can be updated by known methods and used to identify the situation in the electric drive.
10ten
ФF
уп в д вх ж ж кл т ч к з р и и т в и л т ч п н ше де вв дл ло те по ро та эл му л yn in d i f l k k t h k z r i u t t u l t h n more than dv to increase the number of el
Следует отметить, что предлагаемое устройство может быть спользовано и в электроприводах, в которых регул - тор напр жени отсутствует, а изменение выходного напр жени инвертора производитс с помощью DMM при посто нной амплитуде напр жени на его входе. В этом случае первый вход порогового элемента отсоедин етс от выхода задатчика интенсивности и на него подаетс опорное напр жение, которое задает допустимую амплитуду перенапр жений на силовом входе инвертора в режиме частотного торможени асинхронного двигател .It should be noted that the proposed device can also be used in electric drives, in which the voltage regulator is absent, and the output voltage of the inverter is varied with the help of DMM at a constant amplitude of the voltage at its input. In this case, the first input of the threshold element is disconnected from the output of the intensity setter and a reference voltage is applied to it, which sets the permissible amplitude of the overvoltages at the power input of the inverter in the frequency braking mode of the asynchronous motor.
Таким образом, устройство при простой реализации и высокой надежности функционировани обеспечивает получение предельно возможного быстродействи электропривода в режиме частотного торможени при наложенных ограничени х на максимальное значение напр жени в силовой цепи электропривода .Thus, the device with a simple implementation and high reliability of operation provides the maximum possible speed of the drive in the frequency braking mode with restrictions imposed on the maximum voltage value in the power circuit of the drive.
00
00
5five
00
5five
Формула v изобретени Formula v invention
Устройство дл автоматического управлени асинхронным двигателем в режиме частотного торможени , со- держащее инвертор напр жени , силовой вход которого подключен через сглаживающий фильтр к регул тору напр жени , снабженный зажимами дл подключени к асинхронному двигателю, тормозной резистор, подключенный через прерыватель тока параллельно конденсатору сглаживающего фильтра, задатчик интенсивности, выход которого подключен к управл ющим входам инвертора и регул тора напр жени и к первому входу порогового элемента , второй вход которого соединен с выходом датчика напр жени на входе инвертора, выход соединен с управл ющим входом задатчика интенсивности , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности путем исключени перегрева тормозного резистора при длительном превышении напр жением на силовом входе инвертора допустимого значени , введены мультивибратор с регулируемой длительностью выходного импульса, логический элемент И и предохранитель , причем предохранитель включен последовательно с тормозным резистором , первый вход логического элемента И соединен с выходом порогового элемента, второй вход - с выходом мультивибратора, а выход - с управл ющим входом прерывател тока.A device for automatic control of an asynchronous motor in frequency braking mode, containing a voltage inverter, the power input of which is connected via a smoothing filter to a voltage regulator, equipped with terminals for connecting to an induction motor, a braking resistor connected through an interrupter in parallel with a smoothing capacitor , intensity control, the output of which is connected to the control inputs of the inverter and voltage regulator and to the first input of the threshold element, the second input D which is connected to the output of the voltage sensor at the input of the inverter, the output is connected to the control input of the intensity setter, characterized in that, in order to increase reliability by excluding overheating of the braking resistor when the voltage of the inverter reaches a high voltage, the multivibrator is introduced adjustable duration of the output pulse, the logical element And the fuse, and the fuse is connected in series with the brake resistor, the first input of the logic element It is connected to the output of the threshold element, the second input is connected to the output of the multivibrator, and the output is connected to the control input of the current breaker.
«У.“W.
или.зor
uba-Suba-s
шшмшшошУшsshmshoshush
IIIIII
fedfed
ШSh
ЩU
ШSh
иand
ЩU
tj Ц ts tg if t9 t3 tn tff tn Фие.2tj t ts tg if t9 t3 tn tff tn Fi 2
OfOf
ЩU
nimnim
ЛШLS
ЩU
ШSh
МM
UU
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884454541A SU1552322A1 (en) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884454541A SU1552322A1 (en) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1552322A1 true SU1552322A1 (en) | 1990-03-23 |
Family
ID=21387250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884454541A SU1552322A1 (en) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1552322A1 (en) |
-
1988
- 1988-07-05 SU SU884454541A patent/SU1552322A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР К 985912, кл. Н 02 Р 3/22, 1982. Патент GB К 2135144, кл. Н 02 Р 3/18, 1984. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5552685A (en) | Apparatus and method for detection and control of circulating currents in a variable speed DC motor | |
| US4488101A (en) | Starting system for chopper controlled motor-commutated thyristor inverter | |
| GB2273404A (en) | Method and apparatus for electric motor control of a refrigerator cycle | |
| US4366427A (en) | Protective method and apparatus for a controlled current inverter and motor control system | |
| SU1552322A1 (en) | Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode | |
| JPH07175533A (en) | Rush current preventing circuit | |
| SU1205791A3 (en) | Device for controlling multiphase thyristor direct current electric drive | |
| EP0642213B1 (en) | Variable speed motors and control thereof | |
| CA1118492A (en) | Traction motor current control apparatus | |
| SU985912A1 (en) | Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode | |
| RU2056699C1 (en) | Control gear for three-phase slip-ring motor | |
| SU936326A2 (en) | Device for regulating induction motor rotational speed | |
| RU4186U1 (en) | BRIDGE INVERTER AND ITS CONTROL DIAGRAM | |
| JP3447943B2 (en) | Control method of neutral point clamp type inverter | |
| RU2069435C1 (en) | Device for protecting ac electric engine against abnormal modes of operation | |
| RU2116692C1 (en) | Device for regulation of rotational speed of electric motor | |
| JPH10304669A (en) | Pwm converter device | |
| SU1753571A1 (en) | Device for control over rotational speed of dc electric motor | |
| SU1725334A1 (en) | Device for controlling voltage governor on one thyristor with phase control | |
| SU993427A1 (en) | Dc electric drive | |
| SU1552336A1 (en) | Two-motor dc electric drive and method of controlling same | |
| SU826487A1 (en) | Device for temperature protection of induction electric motor | |
| RU10957U1 (en) | TRACTION ELECTRIC DRIVE | |
| SU1265962A1 (en) | Device for setting rate of changing frequency and voltage of variable-frequency electric drive | |
| SU1379936A1 (en) | Step motor control device |