SU788327A1 - Устройство дл регулировани частоты вращени трехфазного асинхронного электродвигател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  асинхронными двигател  ми общепромышленного применени . Известно устройство дискретного регулировани  частоты вращени  двигател  путем делени  частоты питани  в п раз . Однако это устройство не обеспечивает плавности регулировани . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регулировани  частоты вращени  трехфазного асинхронного электродвигател , содержащее встречно параллельно включенные тиристоры в каждой фазе, цепи управлени  которыми св заны с выходами блока регулировани , и переключатель режимов работы, соединенный с блоком регулировани  2j Однако известное устройство не по звол ет осуществить плавное регулиро вание скорости двигател  и имеет небольшой диапазон регулировани . Цель изобретени  - расширение диа пазона и плавности регулировани  час тоты вращени  при одновременном снижении потерь скольжели . Указанна  цель достигаетс  тем, что блок регулировани  содержит вход ной инвертор, элемент регулируемой выдержки времени, два формировател  импульсов заданной длительности, согласущий инвертор, два трехфазных ждущих мультивибратора,четыре ограничител  импульсов, мультивибратор повышенной частоты, двадцать логических элементов И, двенадцать усилителей мощности, разв зывающие устройства и два инвертора задающей частоты, причем входной инвертор входом соединен с одной из фаз питающей сети, а .выходом - через элемент регулируемой .выдержки времени с последовательно соединенными двум  формировател ми импульсов заданной щштельности, выход последних соединен непосредственно со входом первого трехфазного ждущего мультивибратора и через согласующий инвертор - со входом второго трехфазного ждущего мультивибратора, первые два выхода первого ждущего мультивибратора подключены через ограничители импульсов соответственно к 1-4 и 5-8 элементом И, а третий выход - к 9 и 10 элементам И, первые два выхода второго ждущего мультивибратора через ограничители импульсов подключены соответственно к 11-14 и 15-18 элементгил И, а третий выход второго ждущего мультивибратора - 19 и 20 элементам выход переключател  режима Вперед соединен с 1, 2 , 6 , 7 ,11,12, 16 ,17, а вы ход переключател  режима Назад сое динен с 3,4,5,8,13,14,18 элементами выход первого инвертора задающей час тоты соединен со входом второго инве тора задающей частоты и с 1,3,7,8,9, 11,13,17,18,19 элементами И, а выход второго инвертора, задающей частоты с 2,4,5,6,10,12,14,15,16,20 элементами И, мультивибратор повышенной ча тоты соединен со всеми двадцатью эле ментами И, ВЫХОДЫ 1,2,5 и 3,4,6 элементов И совместно, а выходы 7,8,9,1 элементов И порознь соответственно подключены по.входам первых шести ус лителей мощности, выходы 11,12,15 и 13,14,16 совместно,а выходы 17,18, 20 порознь соответственно подсоединены к оставшимс  шести усилител м мощности, выходы усилителей мощности  вл ютс  выходами блока регулировани . На фиг. 1 приведена силова  схема устройства, на фиг. 2 - блок регулировани , на фиг. 3 и 4 - диаграммы, иллюстрирующие работу устройства. Устройство содержит в каждой фазе сети питани  двигател  тиристоры 1-12. Блок регулировани  состоит из входного инвертора 13, соединенного последовательно включенными элементо 14 регулируемой выдержки времени, фо мировател ми 15 и 16 импульсов задан ной длительности. Выход последних со динён входом первого трехфазного жду щего мультивибратора и через согласу щий инвертор 17 со входом второго, каждый из которых состоит соответственно из трех формирователей 18, 19, 20 и 21, 22, 23 импульсов. Первый и второй выходы первого и второго трех фазного мультивибраторов соединены соответственно с ограничител ми 24, 25 и 26, 27 импульсов. Переключатели режимов работы Вперед 28, Назад 29, инверторы 30 и 21 задающей частоты мультивибратор 32 повышенной частоты соединены с входами логических элементов И 33-52, к которым одновременно подключены выходы ограничителей 24-27 импульсов. Выходы элементо:в 33-52 соединены усилители 53-64 мощности, которые и  вл ютс  выходными элементами блока регулировани . Согласно функционированию блока {регулировани  получение пониженной фиксиро ванной частоты (фиг. 3) заключаетс  в том, что с помощью тирис торов 1-12, переключаемых по заданной программе, на обмотках статора асинхронного трехфазного электродвигател  по вл ютс  выпр мленные импульсы с частотой, меньшей частоты питающей сети, при этом пол рность импульсов непрерывно мен етс . Плавное регулирование частоты йращени  на данной фиксированной частоте обеспечиваетс  плавным изменением действующего значени  напр жени  за счет изменени  угла сС зажигани  тиристоров на номинальной частоте сети. Устройство работает следующим образом . На вход инвертора 13 подаетс  синхронизирующее напр жение одной из фаз питающей сети (фиг. 4,а). С выхода этого инвертора пр моугольный импульс (фиг. 4,6) подаетс  на вход элемента 14 выдержки времени. На другие входы элемента 14 подаетс  задающее напр жение Uj, напр жение обратной св зи и QJ и напр жение коррекции 0. На выходе элемента 14 выдержки времени передний фронт импульса сдвигаетс  относительно входного импульса на регулируемый угол 0-180- частоты питающей сети. С выхода элемента 14 импульс (фиг. 4,в) подаетс  на формирователь 15 импульсов, который формирует импульс, длительность которого равна (X. k(2n-1) (фиг. 4 ,г) . Этот импульс подаетс  на вход формировател  16. Формирователь 16 импульсов формирует импульс, длительность которого равна половине периода заданной фиксированной частоты, что соответствует значению It Г (фиг. 4,д). С выхода формировател  16 импульсы подаютс  на два ждущих трехфазных мультивибратора, состо щих из формирователей 18-20 и 21-23 импульсов. При этом на второй ждущий трехфазный мультивибратор импульсы подаютс  через инвертор 17. Формирователи 18-23 формируют импульсы , длительность которых составл ет 1/3 периода фиксированной частоты , что соответствует значению с6 2itn/3 (фиг. 4,е,ж,з, и,к,л) . На выходах каждого трехфазного ждущего мультивибратора импульсы сдвинуты друг относительно друга на угол 2iin/3, а на одноименных выходах обоих ждущих трехфазных мультивибраторов - на половину периода, т.е. на угол ii п. С выходов формирователей 18, 19, 21 и 22 импульсов , импульсы подаютс  на ограничители 24-27 импульсов по длительности, а с них импульсы (фиг. 4,м,н,о,п) подаютс  на один из входов элементов И (33-40 и 43-50). На элементы И (41, 42, 51 и 52) импульсы (фиг. 4,3,л) подаютс  непосредственно с формирователей, 20 и 23, так как длительность этих импульсов остаетс  посто нной дл  всех фиксированных частот и выбираетс  исход  из услови  Нсщежного открывани  тиристоров при различных режимах нагрузки электродвигател . На другие входы всех элементов И подаютс  импульсы с переключателей режимов работы электродвигател  с выходов элементов 28 и 29 выдержки времени, с выхода высокочастотногр мультивибратора 32, а также с выходов инверторов 30 и 31, в зависимости от того, на какой фиксированной частоте работает устройство.

С выходов элементов И импульсы (фиг. 4,р,с,т,у,ф,х) подаютс  на усилители 53-64 мощности и через импульсные трансформаторы на управл ющие электроды тиристоров 1-12. При включении тиристоров 3,4,5,6,7,8 двигатель работает на номинальной частоте сети и вращаетс  в одну сторону, при включении тиристоров 1,2,5,6,9,10 двигатель также работает на номинальной частоте сети и вращаетс  в другую сторону, при включении тиристоров 1,2,3,4,11,12 двигатель работает на пониженных частотах, кратных величине 1/п (где ,6,9,12 и т.д.), и вращаетс  как в одну, так и в другую стороны по командам Пуск или Реверс.

Таким образом, устройство фазового регулировани  обеспечивает дискретное переключение частоты напр жени  на обмотках статора асинхронного электродвигател , плавное изменение частоты вращени  асинхронного электродвигател  на каждом дискретном (фиксированном ) поддиапазоне, реверс двигател  на любой частоте вращени  асинхронного электродвигател . Регулирование частоты вращени  асинхронного электродвигател  осуществл етс  изменением выдержки времени элемента 14, у которого во врем заданной цепи измен етс  величина напр жени  на конденсаторе , которое определ етс  величиной задающего напр жени , напр жени  обратной св зи (от тахогенератора) и корректирующего напр жени .

Реверс осуществл етс  подачей команд на элементы 28 и 29 выдержки времени. Переключение с номинальной частоты сети на пониженные фиксированные частоты осуществл етс  подачей команды на вход инвертора 30.

Предлагаемое устройство обеспечивает положительный эффект, заключающийс  в том, что при увеличении диапазона регулировани  частоты вращени  асинхронного электродвигател  значительно снижаютс  потери в роторе (по сравнению с фазовым регулированием), а это приводит к повышению КПД двигател  и снижению его габаритной мощности .

Claims (2)

1.Патент Японии № 28616,

0 кл. 55 С 22, 1969.

2.Патент США 3866097, кл. 318-212, 1973.

О СвА . /7f . J . t 2 5 5 7 Z S if I--I

ul

Ui

f

f fZ 7

Л

ibi

ut

g

Ul

te

Ш

,

4n

u/

J

Ш

i//

{