SU1700673A1 - Устройство дл поддержани допустимой температуры частотно-регулируемого электродвигател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  измерени  и поддержани  допустимой температуры обмотки статора частотно-регулируемого электродвигател  при законе управлени  и нагрузкой на валу, характеризующей посто нство момента Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства Цель достигаетс  введением в устройство датчика максимального тока 7, генератора номинальной частоты 14,резистора 12 и функционального преобразовател  13.Это позвол ет осуществл ть косвенное измерение температуры статорной обмотки электродвигател  с большим быстродействием, также автоматическое поддержание температуры в допустимых значени х 1 ил СЛ с х| О О О VI СО

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  изме- рени  и поддержани  допустимой температуры обмотки статора частотно- регулируемого электродвигател  при закоU - R не управлени  --- const и нагрузкой

на валу, характеризующей посто нство момента .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства .

На чертеже изображена функциональна  схема устройства.

Устройство дл  поддержани  допустимой температуры частотно-регулируемого электродвигател  содержит электродвигатель 1, статорные обмотки которого подключены к статическому преобразователю 2 частоты с каналом 3 регулировани  напр жени  и каналом 4 регулировани  частоты, входы которых подключены к выходу блока 5 задани ; вход которого соединен с устройством 6 сравнени , выход датчика 7 максимального тока, содержащий добавочное сопротивление 8, трансформатор 9 тока, датчик Холла 10, помещенный в магнито- проводе, соединенный с электродвигателем 1, соединен с усилителем-интегратором 11, один из входов функционального преобразовател  12 соединен с выходом усилител - интегратора 11 через параллельно соединенный резистор 13, остальные входы соединены с выходом канала 4 регулировани  частоты и с генератором 14 номинальной частоты, первый вход устройства б сравнени  соединен с выходом функционального преобразовател  12, а второй выход - с блоком 15 опорного напр жени .

Устройство работает следующим образом .

Тепловое состо ние электродвигател  отражаетс  датчиком 7 максимального тока, который сбдержит трансформатор тока и магнитопровод, в зазоре которого помещен датчик Холла. Ток, протекающий через трансформатор тока и магнитопровод, создает магнитный поток. Напр женность магнитного пол , в котором находитс  датчик Холла, и ток управлени , поступающий от шунта через добавочное сопротивление, пропорциональны току, протекающему в контролируемой цепи. Поскольку выходное напр жение, пропорциональное I2, получаемое с холловских электродов, обычно мало (пор дка сотен микровольт), в измеритель- ной цепи предусматриваетс  усилитель унипол рного импульса i2 и интегратор. Оба этих прибора совмещены в одном интегрирующем усилителе,

При включении электродвигател  1 на выходе усилител -интегратора 11 по вл етс  усиленный сигнал, пропорциональный i2. Этот сигнал поступает через параллельно

соединенный резистор 13 на вход функционального преобразовател  12. Костальным входам функционального преобразовател  12 поступают сигналы с канала 4 регулировани  частоты и генератора 14 номинальной

частоты. В функциональном преобразовате fa

ле 12 формируетс  функци  у- и умножа1 Р

етс  на i2r и эта величина косвенно отра- жает тепловое состо ние частотно-регулируемого электродвигател  1 при законе

U -I R управлени - const и нагрузкой на

валу, характеризующей посто нство момен- та дл  диапазона регулировани  частоты с 5-50 Гц. Сигнал i r отражает действующее значение температуры обмотки статора электродвигател  1. Формирование функции v- , где fH - номинальна 

fp

частота электродвигател  1, поступающа  с генератора 14 номинальной частоты:тр - регулируема  частота, поступающа  с вы- хода канала 4 регулы ровани  частоты, св зано с кривыми Ногрева асинхронного двигател .

Крива  нагрева дл  класса Мс const, где Мс - статический момент на валу двигател , имеет форму седла. Минимальное значение кривой температуры обмотки статора и других активных частей соответствует значению частоты напр жени  50 Гц. Дл  эксплуатируемых асинхронных электродвигателей в системе преобразователь частоты - асинхронный электродвигатель (ПЧ-АД) при реализации класса нагрузки Мс const и законе управле11 ID

ни - const рабочим диапазоном

регулировани  частоты  вл етс  Гц. В этом диапазоне частот крива  нагрева обмотки статора представл ет форму половину седла, где минимальна  температура соответствует f 50 Гц, а максимальна  f 5 Гц. Изменение температуры обмотки статора в функции частоты нелинейное. Осуществл   перевод из натуральной величины координат температуры о относительное fchf

fH

и аппроксимиру 

кривую нагрева дл  Мс const, получаем эмпирическое выражение температуры обмотки статора дл  всего диапазона регулировани  частоты (f 5-50 Гц)

б

тн

где

f - температура обмотки статора в

текущей частоте в относительных единицах; fн и fp - значени  номинальной и регулируемой частоты.

Сформированный сигнал на выходе функционального преобразовател  12

I fo

поступает на устройство 6 сравнени  и сравниваетс  с опорного напр жени .

сигналом блока 15

С этого блока 15 в

о

устройство 6 сравнени  подаетс  сигнал i r, который соответствует номинальному значению температуры обмотки статора электродвигател  (f 50 Гц; I IH; U UH /), и поэтому опорное напр жение Do ы г дл  каждого электродвигател  вычисл етс  строго по паспортным данным. Причем значение г 13 выбираетс  таким образом, чтобы сигналы, поступающие с выхода блока 15 опорного напр жени  и усилител  интегратора 11, при номинальном значении температуры двигател  должны быть равны. В зависимости от требований на превышени  температуры обмоток-электродвигател  от номинального можно изменить или настроить величину выходного сигнала блока 15 опорного напр жени . В том случае,

i2r

& fp

.2

i r, разность этих СИРНЭЛОВ

подаетс  на блок 5 задани . Соответственно подаетс  команда на изменение выходных координат (fp, Up).

Таким образом, введение функционального преобразовател , взаимосв занного с генератором номинальной частоты выходом канала регулировани  частоты и устройством сравнени , к входу которого подключен выход блока опорного напр жени , расшир ет функциональные возможности устройства, так как осуществл етс хкос- венное измерение температуры статорной обмотки электродвигател  с большим быстродейстаием , а также автоматическое поддержание температуры в допустимых значени х. Данное изобретение может примен тьс  дл  измерени  и поддержани  температуры частотно-регулируемых погружных электродвигателей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  поддержани  допустимой температуры частотно-регулируемого электродвигател , содержащее усилитель, блок задани  выходных параметров преобразовател  частоты, вход которого соединен с выходом блока сравнени , к первому

   входу которого подключен выход блока опорного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, оно дополнительно содержит датчик максимального тока,

   предназначенный дл  включени  в одну из фаз статорной обмотки электродвигател , генератор номинальной частоты, резистор и функциональный преобразователь, при этом выход последнего соединен с вторым

   входом блока сравнени , а к его первому входу через параллельно соединенный резистор подсоединен выход усилител , который выполнен интегрирующим, а к второму подсоединен генератор номинальной частоты , выход датчика максимального тока соединен с входом усилител , а выходы блока задани  выходных параметров преобразовател  частоты - с соответствующими входами вновь введенного преобразовател 

   частоты, предназначенного дл  включени  в силовую цепь питани  электродвигател  через соответствующие схемы регулировани  напр жени  и частоты, при этом один из выходов схемы регулировани  частоты соединен с третьим входом функционального преобразовател .