SU1653120A2 - 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 характеристик и упрощение за счет исключени  индивидуальной настройки. Способ управлени  асинхронным электродвигателем заключаетс  в регулировании напр - же1;и  питани  электродвигател  путем изменени  угла открыти  симисторов силового коммутатора в зависимости от разницы между текущим значением угла сдвига между током и напр жением и заданным значением этого угла. При этом в качестве ограничени  используетс  минимально допустимое значение напр жени , соответствующее моменту опрокидывани  электродвигател , а в качестве заданного угла сдвига между током и напр жением - значение текущего угла сдвига, измеренное на предыдущем полупериоде напр жени  сети. Устройство дл  управлени  электродвигателем содержит датчики 3, 4 моментов перехода через нуль напр жени , тока, датчик 5 угла сдвига и датчик 6 напр жени , логический элемент НЕ 7, запоминающие элементы 8 и 15, управл емый ключ 9, формирователь 10 импульсов, блок 11 формировани  сигна- лов управлени  симисторами и элемен- s ты 12-14 сравнени . Изобретение позвол ет обеспечить оптимальное управление любым типом асинхронного электродвигател  при изменении нагрузки на валу. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. § (Л

Description

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

Цель изобретени  - улучшение энергетических характеристик и упрощение за счет исключени  индивидуальной настройки.

На чертеже представлена схема устройства дл  управлени  асинхронным электродвигателем.

Способ управлени  асинхронным электродвигателем заключаетс  в том, что фиксируют моменты перехода через нуль тока и напр жени  электродвигател , определ ют угол сдвига между

ними, определ ют разницу между заданным значением угла сдвига между током и напр жением и текущим значением этого угла и, если указанна  разница равна нулю, угол открыти  симис- торов в цепи питани  электродвигател  поддерживают посто нны, равным его текущему значению. Кроме того, производ т сравнение текущего значени  подводимого к электродвигателю напр жени  с заданным минимально допустимым значением напр жени , соответствующим моменту опрокидывани  электродвигател . В случае неравенства нулю разницы между указанными значени ми напр жений и указанной разницы углов увеличивают угол открыти  симисторов до тех пор, пока не станет равной нулю либо разница между указанными значени ми напр жений и в этом случае последн   разница углов, не равна  нулю, запоминаетс , угол управлени  симисторов фиксируетс  и поддерживаетс  посто нным, а далее производ т непрерывное сравнение текущей разницы углов и запомненной, и, если эта разница не равна нулю, то формируют управл ющее воздействие на полное открытие симисторов, либо не станет равной нулю разница между двум  значени ми углов и, в этом случае, угол управлени  симисторов фиксируют и поддерживают посто нным. При последующем изменении разницы между ука- занными углами регулирование возобновл етс  по описанному способу.

За текущее значение угла сдвига между током и напр жением принимают угол, измер емый на каждом полупериоде сети, а в качестве заданного значени  угла сдвига между током и напр жением принимают предыдущее измерение значение угла сдвига между током и напр жением.

Устройство дл  управлени  асинхронным электродвигателем 1 с симис- торным коммутатором 2 в фазах статор- ной обмотки содержит датчик 3 момента перехода через нуль напр жени , датчик 4 момента перехода через нуль тока , датчик 5 угла сдвига между током и напр жением, датчик 6 напр жени  асинхронного электродвигател  1, логический элемент НЕ 7, первый запоминающий элемент 8, управл емый ключ 9, формирователь 10 импульсов по пер паду, блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами, имеющий четы

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ре входа 11.1-11,А; первый, второй и третий элементы 12-14 сравнени  и второй запоминающий элемент 15.

Входы датчиков 3 и 4 моментов перехода через нуль напр жени  тока предназначены дл  подключени  к одной из фаз источника питани , выход датчика 3 подключен к первому входу блока 11 формировани  сигналов управлени  и к одному из входов датчика 5, к второму входу которого подключен выход датчика 4. Выход датчика 3 соединен также с информационным входом запоминающего элемента 15. Выход датчика 5 угла сдвига между током и напр жением соединен с первыми входами второго и третьего элементов 13 и 1А сравнени  и с информационным входом первого запоминающего элемента и входом записи второго запоминающего элемента 15„ Выход датчика 6 напр жени  подсоединен к первому входу первого элемента 12 сравнени , выход которого соединен с входом логического элемента НЕ 7. Выход логического элемента 7 соединен с четвертым входом 11.4 блока 11 формировани  сигналов управлени , а также входом формировател  10 импульсов по перепаду и с управл ющим входом ключа 9, вход записи запоминающего элемента 8 соединен с выходом формировател  10 импульсов по перепаду. Выход первого запоминающего элемента 8 соединен с вторым входом третьего элемента 14 сравнени , выход которого подключен к информационному входу ключа 9. При этом выходы второго элемента 13 сравнени  и ключа 9 соединены соответственно с вторым и третьим входами блока 11 формировани  сигналов управлени . Вторые входы первого и второго элементов 12 и 13 сравнени  служат соответ ственно дл  подачи сигналов задани  минимально допустимого напр жени  и уставки по углу сдвига между током и напр жением. К второму входу второго элемента 13 сравнени  подключен выход второго запоминающего элемента 15.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 3 момента перехода через нуль напр жени  формирует импульсы в момент перехода через нуль фазного напр жени , которые поступают на пер1 вый вход (вход синхрони-зации) блока 11 формировани  сигналов управлени 

симисторами и на один из входов дат- чика 5 угла сдвига между током и напр жением , на другой вход которого поступают импульсы, сформированные датчиком 4 в момент перехода через нуль фазного тока. Датчик 5 угла сдвига по импульсам датчиков 3,4 формирует на своем выходе значение угла сдвига (п . Запоминающий элемент 15 по импульсам от датчика 3 переписывает значение угла Ц с входа на выход, который соединен с вторым входом элемента 13 сравнени . Элементом 13 сравниваетс  значение угла (р ,  вл ющеес  значением угла СР. измеренным на предыдущем шаге измерени  с учетом (р , сформированным датчиком 5, На выходе второго элемента 13 сравнени  формируетс  сигнал 1 (Р;-, и сигнал О при M l M l-f Первый элемент 12 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 О при и сигнал 1 при UЈU0.

Блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами при наличии сигналов 1 на втором и четвертом входах и сигнала О на третьем входе формирует импульсы управлени  симисторами силового коммутатора 2 таким образом, чтобы осуществл лось непрерывное увеличение угла Об открыти  симисторов с заданной посто нной времени . При наличии сигнала О на третьем входе блока 11 формировани  сигналов управлени  симисторами и сигнала О либо на втором, либо на четвертом, либо на втором и четвертом его входах одновременно угол фЈ открыти  симистора фиксируетс  и не измен етс . При наличии сигнала 1 на третьем входе блока 11 формировани  сигналов управлени  независимо от уровн  сигналов на втором и четвертом входах угол открыти  симисторов 0Ј задаетс  равным нулю, т.е. на электродвигатель подаетс  полное напр жение источника питани .

Пусть угол открыти  симисторов Ы. О, a Cf 7 сраи U ио, тогда на выходе первого элемента 12 сравнени  формируетс  сигнал О, а на выходе второго элемента сравнени 

13 и

на выходе логического элемента НЕ 7 - сигналы 1. При этом управл емый ключ 9 выключен и на его выходе присутствует сигнал О. Блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами начинает измен ть угол 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 Cf ,,- либо U,- U0.

В первом случае при tfj-л -f; сигнал на выходе второго этемента 13 сравнени  становитс  равным О. Тогда блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами перестает измен ть угол открыти  симисторов об и поддерживает 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 (Р;-,СЈ, что приводит к по вле- 5 нию сигнала 1 на выходе второго

элемента сравнени  и дальнейшему увеличению угла об открыти  симисторов блоком 11 формировани  сигналов управлени  .

Во втором случае при выполнении

0

услови  U U0 на выходе первого

элемента 12 сравнени  по вл етс  сигнал 1, а на выходе логического элемента НЕ 7 - сигнал О. По переходу с высокого на низкий уровень сработает формирователь 10 импульсов по перепаду, с выхода которого на вход записи запоминающего элемента 8 поступает управл ющий импульс. Запоминающий элемент 8 запоминает текущее значение угла ср сдвига между током и Напр жением, которое поступает на второй вход третьего элемента 14 сравнени . Одновременно с этим сигнал О с выхода элемента НЕ 7 поступает на управл ющий вход управл емого ключа 9, замыка  его. С этого момента третий элемент 14 сравнени  непрерывно сравнивает текущее значение утла (Р; сдвига между током и напр жением с запомненным значением угла CfJ-i Если они равны, т.во угол Ц не измен етс , то на выходе третьего элемента 14 сравнени  поддерживаетс  уро

вень О, который через замкнутый ключ 9 поступает на третий вход блока 11 формировани  сигналов управлени , который поддерживает угол открыти  симисторов посто нным. При

любом изменении нагрузки на валу электродвигател  t измен етс  угол 1 сдвига между током и напр жением. При этом на выходе третьего элемента 14 сравнени  формируетс  сигнал 1, поступающий через управл ющий ключ 9 на третий вход блока 11 формировани  сигналов управлени . Данный блок формирует сигнал управлени  на полное открытие симисторов об 0 и на электродвигатель 1 поступает полное напр жение источника питани . На выходе первого элемента 12 сравнени  при этом формируетс  сигнал О, на вы- ходе логического элемента НЕ 7 - сигнал 1, управл емый ключ 9 размыкаетс  и на его выходе формируетс  сигнал О. Блок 11 формировани  сигналов управлени  симисторами начинает вновь измен ть угол об открыти  симисторов и далее процесс управлени  повтор етс „ I

Таким образом, данный способ уп- р влени  и устройство дл  его реализации исключает необходимость индивидуальной настройки регул тора асинхронного электродвигател  дл  каждого типа двигател  и позвол ет улуч- шить энергетические показатели за счет получени  более оптимального угла управлени  в каждом режиме работы двигател .

Claims (2)

1.Способ управлени  асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки по авт.св„ № 1476589, о т- личающи йс  тем, что, с целью улучшени  энергетических характеристик и упрощени  за счет исключени  индивидуальной настройки регул торов, определение угла сдвига между током и напр жением производ т на каждом полупериоде напр жени  се ти, а в качестве уставки по углу сдвига принимают предыдущее замеренное значение угла сдвига,

2.Устройство дл  управлени  асинхронным электродвигателем с симисторным силовым коммутатором в фазах статорной обмотки по авт.св, № 1476589, отличающеес  тем, что,

с целью улучшени  энергетических характеристик и упрощени  за счет исключени  индивидуальной настройки, в него введен второй запоминающий элемент , вход записи и информационный вход которого соединены соответственно с выходом датчика момента перехода через нуль напр жени  и выходом датчика угла сдвига между током и напр жением, а выход второго запоминающего элемента подключен к второму входу второго элемента сравнени .