SU1688367A1 - Способ управлени асинхронным электродвигателем - Google Patents

Description

1

(21)4696634/07 (22) 25.05.89 (46)30.10.91. Бюл. №40

(71)Астраханский технический институт рыбной промышленности и хоз йства

(72)В.М.Жукоборский и В.И.Холин (53)621.316.718.5(088.8)

(56)Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потреблени  и качество электроэнергии систем электроснабжени  промышленных предпри тий. М.: Энергоатомиэдат, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 1337968, кл. Н 02 Р 7/36, 1984.

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

(57)Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при управлении асинхронным электродвигателем с переменной нагрузкой на валу. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности снижени  реактивной мощности в асинхронном электродвигателе. В устройство, реализующее предложенный способ, дополнительно введены датчики 4, 5 активной и реактивной составл ющих тока статора асинхронного электродвигател  2. Вычисл етс  значение коэффициента мощности как отношени  полученных на их выходах сигналов . Определ етс , кроме того, реактивна  мощность и ее отношение к КПД. Регулирование частоты и амплитуды на выходе источника 1 напр жени  осуществл ют с помощью экстремального регул тора 11, причем в режиме холостого хода минимизируют коэффициент реактивной мощности , а в рабочих режимах - отношение реактивной мощности к КПД, благодар  чему снижение реактивной мощности в двигателе производитс  более эффективно. 1 ил.

ё

О 00 00

со о VI

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при управлении асинхронным электродвигателем с переменной нагрузкой на валу.

Цель изобретени  - повышение эффек- тивности снижени  реактивной мощности в асинхронном электродвигателе.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства, реализующего способ управлени  асинхронным электродвигате- лем.

Устройство содержит источник 1 напр жени , регулируемый по уровню и частоте, выход которого соединен с зажимами асинхронного электродвигател  2. На выходе ис- точника 1 включены датчик 3 напр жени , датчик 4 активной составл ющей тока статора , датчик 5 реактивной составл ющей то- ка статора, На валу асинхронного электродвигател  2 установлены датчик 6 частоты вращени  и датчик 7 момента на валу. Выходы датчиков напр жени  3, активной 4 и реактивной 5 составл ющих тока статора, частоты вращени  6 и момента 7 подключены к входам арифметического бло- ка 8 и нуль-органа 9. Два выхода этого блока AI и А2 подключены к входам Bi и В2 коммутатора 10, управл ющий вход Д которого подключен к выходу нуль-органа 9. Вход нуль-органа 9 подключен к выходу датчика 7 момента. Выход коммутатора 10 подключен к входу экстремального регул тора 11, два выхода которого V и f соединены с соответствующими входами управлени  регулируемого источника 1 напр жени .

В устройстве способ реализуетс  следующим образом.

Арифметический блок 8 непрерывно производит вычислени  и формирует на своих выходах сигналы в соответствии с программой, заданной следующими выражени ми: выход AI

tg p Ip/la; выход

KMh

где tg p- коэффициент реактивной мощности;

la, Ip - значени  активной и реактивной составл ющих тока статора соответственно;

Q - значение реактивной мощности; rj - коэффициент полезного действи ;

V - значение напр жени , подводимого к двигателю;

М - значение момента на валу двигател ;

0

5 0 5 0 5

0

5

0

п - значение частоты вращени  двигател :

К - коэффициент пропорциональности.

Сигналы с выходов AI и А2 поступают на соответствующие входы Bi и В2 коммутатора 10. Коммутатор 10 в зависимости от состо ни  входа управлени  Д замыкает на свой выход один из входов ЕЙ или В2.

При работе асинхронного электродвигател  2 в режиме холостого хода момент на валу двигател  практически равен нулю и, следовательно, на выходе датчика 7 момента будет нулевое значение сигнала, и нуль- орган 9 выдаст на вход Д коммутатора 10 нулевой сигнал, в соответствии с которым на выход коммутатора 10 замкнетс  его вход Bi. Сигнал, пропорциональный tg p , поступит на экстремальный регул тор 11, здесь в соответствии с текущим значением tg p выработаютс  регулирующие воздействи  V и f. При изменении этих воздействий измен ютс  значение и частота напр жени  на входе асинхронного двигател  так, что значение поддерживаетс  минимальным .

Если нагрузка на валу асинхронного двигател  будет отличатьс  от нул , то на выходе датчика 7 момента будет сигнал, отличный от нулевого, и, следовательно, на управл ющем входе Д коммутатора 10 будет сигнал высокого уровн , в соответствии с которым на вход коммутатора 10 замыкаетс  его вход В2. Сигнал, пропорциональный отношению Q/7/поступит на вход экстремального регул тора 11, где в соответствии с текущим значением отношени  Q/TJ выработаютс  регулирующие воздействи  V и f. Под вли нием этих воздействий измен ютс  значение и частота напр жени  на входе асинхронного двигател  так, что значение отношени  Q/ / поддерживаетс  минимальным.

Рассмотренный способ позвол ет в сравнении с известным решением повысить эффективность снижени  реактивной мощности в асинхронном электродвигателе, так как коэффициент реактивной мощности и отношение реактивной мощности и КПД двигател  обеспечивают минимизацию реактивной мощности с большей точностью, чем, соответственно, коэффициент мощности и произведение КПД и коэффициента мощности. Коэффициент реактивной мощности tg ф определ ет реактивную мощность с большей точностью (меньшей погрешностью), чем величина коэффициента мощности cos p в силу особенностей соотношени  этих стандартных тригонометрических функций. Наиболее эта особенность про вл етс  в зоне больших углов (что и соответствует режиму холостого хода асинхронного электродвигател ). Здесь изменение cos p на 10% приводит к изменению tg p на 100% и более. Минимизаци  отношени  Q/ обеспечивает пр мое снижение реактивной мощности Q в отличие от косвенного снижени  реактивной мощности при минимизации произведени  cos p . При этом во всем диапазоне изменени  нагрузки обеспечиваетс  и минимизаци  активных потерь в асинхронном электродвигателе .

Ф о рмул а и зо б рете н и  

Способ управлени  асинхронным электродвигателем , при котором измер ют величину напр жени  на зажимах асинхронного электродвигател , частоту его вращени , момент на его валу, опреде- л ют по полученным данным КПД асинхронного электродвигател  и осуществл ют регулирование частоты и величины, подводимого к электродвигателю напр жени  при переменной нагрузке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности снижени  реактивной мощности, дополнительно измер ют реактивную и активную составл ющие тока статора и определ ют значение коэффициента реактивной мощности , как отношение названных составл ющих тока статора, использу  измеренные параметры асинхронного электродвигател , определ ют реактивную мощность и ее отношение к КПД, причем регулирование частоты и величины подводимого к асинхронному электродвигателю напр жени  осуществл ют при поддержании в режиме холостого хода на минимальном уровне коэффициента реактивной мощности, а в рабочих режимах - отношени  реактивной мощности к КПД.

Claims (1)

1. Формула изобретения 15

   Способ управления асинхронным электродвигателем, при котором измеряют величину напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя, частоту его вращения, момент на его валу, опреде- 20 ляют по полученным данным КПД асинхрон ного электродвигателя и осуществляют регулирование частоты и величины, подводимого к электродвигателю напряжения при переменной нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности снижения реактивной мощности, дополнительно измеряют реактивную и активную составляющие тока статора и определяют значение коэффициента реактивной мощности, как отношение названных составляющих тока статора, используя измеренные параметры асинхронного электродвигателя, определяют реактивную мощность и ее отношение к КПД, причем регулирование частоты и величины подводимого к асинхронному электродвигателю напряжения осуществляют при поддержании в режиме холостого хода на минимальном уровне коэффициента реактивной мощности, а в рабочих режимах - отношения реактивной мощности к КПД.