SU1552330A1

SU1552330A1 - Способ управлени асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки

Info

Publication number: SU1552330A1
Application number: SU884369925A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Евсеевич Загорский; Зоя Алексеевна Захарова; Игорь Тевавич Пар
Original assignee: Московское Производственное Объединение "Завод Им.Владимира Ильича"
Priority date: 1988-01-04
Filing date: 1988-01-04
Publication date: 1990-03-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Цель изобретени - снижение энергозатрат. Управление напр жением питани асинхронного двигател осуществл етс по разнице между углом сдвига между током и напр жением и его заданным значением. Использование дополнительно управлени по времени закрытого состо ни симисторов на каждом полупериоде частоты напр жени питани исключает возможность опрокидывани двигател и позвол ет получить высокие значени энергетических показателей при любом существенном изменении нагрузки. 1 ил.

Description

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

Цель изобретени - снижение энергозатрат .

На чертеже показана структурна схема устройства, реализующего способ управлени асинхронным электродвигателем .

Устройство дл реализации способа управлени асинхронным электродвигателем содержит силовой симис- торный коммутатор 1, выходы которого.

соединены с зажимами дл подключени статорной обмотки электродвигател 2, датчики 3 и 4 моментов перехода через нуль фазных тока и напр жени , датчик 5 угла сдвига, первый элемент 6 сравнени , логический элемент ИЛИ , 7, датчик 8 состо ни симисторов, второй элемент 9 сравнени , систему 10 импульсно-фазового управлени и

блок 11 пуска.

Входы симисторного коммутатора 1 предназначены дл подключени к зажимам питающей сети. Датчик 3 момента перехода через нуль тока включен

ел

СД Ю

со со

в одну из фаз питани электродвигател 2. К зажиму питающей сети этой же фазы подключен вход датчика 4 момента перехода нуль фазного напр жени . Выходы датчиков 3 и 4 моментов перехода через нуль фазных тока и напр жени соединены с соответствующими входами датчика,5 угла

523304

го элемента 6 Первый элемент 6 сравнени вырабатывает на выходе сигнал логической 1 в случае выполнени равенства и сигнал логического О в прртивном случае. Датчик 8 состо ни симисторов определ ет текущее значение продолжительности запертого состо ни симистора. На первом

сдвига, выход которого соединен с од- JQ выходе второго элемента 9 сравнени ним входом первого элемента 6 срав- формируетс сигнал логической 1 в нени

I, второй вход которого предназначен дл подачи сигнала задани if,, угла сдвига между током и напр жением . Первый вход датчика 8 состо ни симисторов соединен с выходом датчика 4 момента перехода через нуль фазного тока, а второй вход датчика 8 состо ни симисторов соединен с зажимом указанной одной фазы статорной обмотки электродвигател 2.

Выход датчика 8 состо ни симисторов соединен с первым входом второго элемента 9 сравнени , второй

случае выполнени услови jf; y3 и сигнал логического О в противном случае, а на втором выходе формиру15 етс сигнал логической 1 в случае - ,и сигнал логического О в сл чае у; Х}. Система 10 импульсно-фа- зового управлени (СИФУ) по импульсам синхронизации, поступающим на

20 вход синронизации С, формирует импульсы управлени симисторами в соответствии с требуемым углом управл ни оС, причем, если имеетс сигнал логической 1 на третьем управл вход которого предназначен дл подачи 25 ющем входе V, то сигналы на первом сигнала jf задани продолжительности и втором управл ющих входах V и V2 запертого состо ни симисторов. Первый выход второго элемента 9 сравнени соединен с одним входом логического элемента ИЛИ 7, другой вход JQ которого соединен с выходом первого элемента 6 сравнени . Вход синхрони- взации, первый, второй и третий управл ющие входы системы 10 импульсно- фазового управлени соединены соот- первом управл ющем входе V, незави- ветственно с выходом датчика перехода симо от сигнала на втором управл ющем через нуль фазного напр жени , с выходом логического элемента ИЛИ 7, с вторым выходом второго элемента 9 сравнени и с выходом блока 11 пуска. 40 Выходы системы 10 импульсно-фазовоигнорируютс , а угол oi плавно уменьшаетс от некоторого максимального значени oi макс до нул , т.е. напр жение на двигателе повышаетс от нулевого до номинального значени . Если же сигнал на третьем управл ющем входе V СИФУ равен логическому О, то при сигнале логической 1 на

входе V, угол oi остаетс посто нным и равным предыдущему значению, т.е. . При сигнале логического О на первом управл ющем входе V и при сигнале логической 1 на втором входе VQ угол oi регулируетс по закону

го управлени соединены с управл ющими цеп ми симисторов силового коммутатора 1.

Устройство, реализующее способ 45 гДе Д° некоторое посто нное привходе V, угол oi остаетс посто нным и равным предыдущему значению, т.е . При сигнале логического О на первом управл ющем входе V и п сигнале логической 1 на втором вх де VQ угол oi регулируетс по закону

; .,+ Aot,(1)

управлени электродвигателем, работает следующим образом.

Датчик 3 момента перехода тока через нуль вырабатывает импульс каждый раз, когда ток в фазе достигает нулевого значени . Датчик 4 момента перехода напр жени через нуль вырабатывает импульс каждый раз, когда напр жение фазы переходит через нулевое значение. Датчик 5 угла сдвига по сигналам датчиков 3 и 4 вырабатывает текущее значение cf; угла сдвига фаз между током и напр жением, которое поступает на первый вход первовыходе второго элемента 9 сравнени формируетс сигнал логической 1 в

случае выполнени услови jf; y3 и сигнал логического О в противном случае, а на втором выходе формируетс сигнал логической 1 в случае - ,и сигнал логического О в случае у; Х}. Система 10 импульсно-фа- зового управлени (СИФУ) по импульсам синхронизации, поступающим на

вход синронизации С, формирует импульсы управлени симисторами в соответствии с требуемым углом управлени оС, причем, если имеетс сигнал логической 1 на третьем управл ющем входе V, то сигналы на первом и втором управл ющих входах V и V2 первом управл ющем входе V, незави- симо от сигнала на втором управл юще

игнорируютс , а угол oi плавно уменьшаетс от некоторого максимального значени oi макс до нул , т.е. напр жение на двигателе повышаетс от нулевого до номинального значени . Если же сигнал на третьем управл ющем входе V СИФУ равен логическому О, то при сигнале логической 1 на

ющем входе V, то сигналы на первом и втором управл ющих входах V и V2 первом управл ющем входе V, незави- симо от сигнала на втором управл ющем

; .,+ Aot,(1)

ращение угла.

При сигналах логического О на первом, втором и третьем входах V, , V4,.V} СИФУ 10, на его выходах формируетс сигнал на полное открытие симисторов, T.e.. При включении питани блок 11 пуска формирует сигнал логической 1 на третьем управл ющем входе Va системы 10 импульсно-фазового управлени и, следовательно , угол управлени начинает плавно уменьшатьс от некоторого максимального значени , напр жение на двигателе 2 начинает возрастать,

5-

двигатель запускаетс . Через некоторое врем , определ емое внутренними свойствами блока 11 пуска, сигнал на третьем входе V3 СИФУ 10 становитс равным логич .скому О.

Допустим, что в, этот момент двигатель 2 работает на холостом ходу. Тогда У If, и так какоЈ 0, то врем закрытого состо ни симисторов На выходе первого элемента 6 сравнени сигнал логического О, и на первом выходе второго элемента 9 сравнени сигнал логического О, поэтому на выходе логического элемента ИЛИ 7 также сигнал логического О, т.е. на первом управл ющем входе V, СИФУ 10 также сигнал логического О. Так как двигатель работает на холостом ходу и , то fi; 0, т.е. выполн етс условие У; г, и на втором выходе второго элемента 9 сравнени сигнал логической 1, т.е. имеетс сигнал логической 1 на втором управл ющем входе V СИФУ 10. Поэтому угол управлени tL увеличиваетс по закону (1). При этом угол сдвига между током и напр жением уменьшаетс , и вместе с тем по вл етс и начинает расти угол запертого состо ни симисторов у. В зависимости от выбранных уставок ср5 и f процесс придет к тому, что одна из величин Cf или у станет равной заданной , а следовательно, либо на выходе первого элемента 6 сравнени , либо на перврм выходе второго элемента 9 сравнени по витс сигнал логической 1, который через логический элемент ИЛИ 7 поступит на первый управл ющий вход V СИФУ 10, при этом угол oi перестанет измен тьс , а останетс равным текущему значению, т.е. напр жение на двигателе остаетс посто нным до тех пор, пока не изменитс нагрузка на валу двигател . Если теперь к двигателю 2 будет приложена нагрузка, то изменитс режим работы двигател , а следовательно , изменитс условие, приведшее к стабилизации угла управлени cl, т.е. либо Cf; перестанет быть равным , либо у; перестанет быть равным у} и закон регулировани будет определ тьс сигналом на втором выходе второго элемента 9 сравнени . При этом если у; fat т.е.. нагрузка меньше допустимой, , угол управлени будет возрастать, так как на

523306

втором входе V4 СИФУ 10 формируетс логическа 1 и напр жение на двигателе будет уменьшатьс до тех пор, пока не выполнитс одно из условий Lp; Cf, или J J}. Если же нагрузка возрастает при выполнении услови то У станет больше, чем на втором управл ющем входе V2 СИФУ

10 Ю формируетс уровень логического О, СИФУ 10 формирует угол управлени ,- т.е. к двигателю прикладываетс номинальное напр жение и далее процесс регулировани повтор ет15 с .

Таким образом, введение управлени по продолжительности симисторов и осуществление регулировани при любом существенном изменении на0 грузки с номинального напр жени позвол ет получить высокие значени энергетических показателей на всем диапазоне изменени нагрузки и исключить возможность опрокидывани

25 двигател .

Claims

Формула изобретени

Способ управлени асинхронным

0 электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки, при котором фиксируют момент перехода через нуль тока и напр жени , определ ют угол сдвига меж- 5 ду током и напр жением, сравнивают его с уставкой по углу сдвига между током и напр жением и при их положительной разности увеличивают угол открыти симисторов до тех пор, по0 ка разница между текущим значением угла и его уставкой по углу сдвига между током и напр жением не станет равной нулю, после чего угол открыти симисторов поддерживают равным

Ј текущему значению, отличающийс тем, что, с целью снижени энергозатрат, одновременно со сравнением угла сдвига между током и напр жением с уставкой по углу

0 сдвига между током и напр жением контролируют состо ние симисторов, на каждом полупериоде частоты напр жени питани измер ют продолжительность закрытого состо ни симисторов,

5 сравнивают ее с заданным значением и, если измеренна продолжительность закрытого состо ни симисторов равна заданному значению, а указанна разница между текущим значением угла сдвига между током и уставкой по углу сдвига между током и напр жением не равна нулю, угол открыти си- мисторов поддерживают посто нным до тех пор, пока не нарушитс равенство между измеренной продолжительностью закрытого состо ни симисторов и ее заданным значением, и если измеренна продолжительность закрытас .

ft

го состо ни симисторов становитс меньше ее заданного значени , продолжают увеличивать угол открыти симисторов, а если измеренна продолжительность закрытого состо ни симисторов становитс больше ее Заданного значени , формируют управл ющее воздействие на полное открытие симисторов.

нет

CVi

JU

г

/

ЪПуск |